Cover Mesin DC - · PDF fileMenjelaskan prinsip dasar kerja generator 3. Menghitung tegangan yang dibangkitkan oleh generator 4. Menjelaskan prinsip dasar kerja motor listrik 5

MESIN DC

BIDANG KEAHLIAN : KETENAGALISTRIKAN PROGRAM KEAHLIAN : TEKNIK PEMBANGKITAN

PROYEK PENGEMBANGAN PENDIDIKAN BERORIENTASI KETERAMPILAN HIDUP DIREKTORAT PENDIDIKAN MENENGAH KEJURUAN

DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

2003

MODUL PEMBELAJARAN KODE : MKH.LE .(1).20 (80 Jam)

KATA PENGANTAR

Bahan ajar ini disusun dalam bentuk modul/paket pembelajaran yang berisi uraian

materi untuk mendukung penguasaan kompetensi tertentu yang ditulis secara

sequensial, sistematis dan sesuai dengan prinsip pembelajaran dengan pendekatan

kompetensi (Competency Based Training). Untuk itu modul ini sangat sesuai dan

mudah untuk dipelajari secara mandiri dan individual. Oleh karena itu kalaupun modul

ini dipersiapkan untuk peserta diklat/siswa SMK dapat digunakan juga untuk diklat lain

yang sejenis.

Dalam penggunaannya, bahan ajar ini tetap mengharapkan asas keluwesan dan

keterlaksanaannya, yang menyesuaikan dengan karakteristik peserta, kondisi fasilitas

dan tujuan kurikulum/program diklat, guna merealisasikan penyelenggaraan

pembelajaran di SMK. Penyusunan Bahan Ajar Modul bertujuan untuk menyediakan

bahan ajar berupa modul produktif sesuai tuntutan penguasaan kompetensi tamatan

SMK sesuai program keahlian dan tamatan SMK.

Demikian, mudah-mudahan modul ini dapat bermanfaat dalam mendukung

pengembangan pendidikan kejuruan, khususnya dalam pembekalan kompetensi

kejuruan peserta diklat.

Jakarta, 01 Desember 2003 Direktur Dikmenjur, Dr. Ir. Gator Priowirjanto NIP 130675814

DAFTAR ISI

Halaman KATA PENGANTAR ……………………………………………………

REKOMENDASI …………………………………………………………

DAFTAR ISI ……………………………………………………………...

PETA KEDUDUKAN MODUL …………………………………………

GLOSARRY/PERISTILAHAN

i

ii

iv

v

I PENDAHULUAN 1

A.

B.

C.

D.

E.

F.

Deskripsi …………………………………………….…………

Prasyarat ……………………………………………………….

Petunjuk Penggunaan Modul ………………………….………

Tujuan Akhir…………………………………………………..

STANDAR KOMPETENSI……………..………………… Cek Kemampuan …………………………………….………..

1

1

2

3

4

6

II PEMBELAJARAN 7

A.

B.

RENCANA BELAJAR PESERTA DIKLAT………………….

KEGIATAN BELAJAR. ………………………………………

7

8

Kegiatan Belajar 1 8

A.

B.

C.

D.

E.

F.

Tujuan Kegiatan ……………………………….………

Uraian Materi ………………………………….………

Rangkuman 1 ………………………………………….

Tugas 1 ……………………………………………….. Test

Formatif 1 ………………………………………..

Jawaban Test Formatif 1 ……………………………..

8

8

18

20

21

25

Kegiatan Belajar 2 26

A.

B.

C.

D.

Tujuan Kegiatan ……………………………….….

Uraian Materi ………………………………….………

Rangkuman 2 ………………………………….………

Tugas 2 ………………………………………………..

26

26

48

50

E.

F.

G.

Test Formatif 2 ………………………………………..

Jawaban Test Formatif 2 ………………………………

Lembar Kerja Praktek………………………………….

52

55

56

III EVALUASI ……………………………………………………….. 58

IV PENUTUP ………………………………………………………… 65

DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………….

STORYBOARD …………………………………………………………

66

68

Mesin Arus Searah

iv

PETA KEDUDUKAN MODUL

Mesin Arus Searah

v

Mesin Arus Searah

vi

GLOSARIUM Mesin DC : Mesin arus searah, termasuk Motor DC dan Generator DC.

Dalam kaitannya dengan kompetensi memelihara Genset, kedudukan Mesin DC disini sebagai kelengkapan sebagai komponen DC power.

Fluksi : Jumlah Garis-garis gaya magnit yang dihasilkan oleh kutub

magnit dan diukur dalam satuan weber. Rugi hysterisis : Kerugian daya pada inti mesin listrik yang disebabkan

mengalirnya arus medan magnit pada inti Karakteristik : Sifat-sifat mesin sesuai dengan kerja komponen proses

didalamnya pada tiap jenis mesin. Regulasi tegangan : Perubahan tegangan pada generator dari keadaan tanpa beban ke

keadaan berbeban/beban penuh. Biasanya dinyatakan dalam prosentase regulasi.

Reaksi jangkar : Pengaruh garis gaya magnit yang ditimbulkan arus jangkar

terhadap garis gaya magnit kutub utama mesin, sehingga membelokkan arah garis gaya magnit utama dan menggeser garis netral aksis sebagai referensi kedudukan sikat.

Mesin Arus Searah

xi

Sikap : Patuh dalam mengikuti prosedur dan keselamatan kerja,

teliti dalam melakukan pengukuran serta komit dalam

menggunakan acuan/standar dalam persiapan kerja.

Kode kompetensi : KAA.HLE.001 (1) A Kode Modul : MKH.LE (1). 20

Untuk menunjang dalam praktikum diperlukan peralatan sebagai berikut :

1. Motor-Generator (MG) arus searah. 2. Torsi meter unit 3. RPM meter/Tachometer 4. Beban resistip (Load Resistor) 5. Shunt Regulator 6. Field Regulator 7. Volt meter DC 8. Amper meter DC 9. Power Suplai DC dengan output tegangan yang dapat diatur sesuai dengan daya

mesin seperti point 1 10. Saklar DC, SPDT dan DPDT 11. Kabel penghubung 12. Tool Kit 1.6 CEK KEMAMPUAN ( SELF ASSESMENT CHECK LIST) Gunakan table berikut ini untuk mengukur apakah Anda telah memahami keseluruhan materi

modul yang merujuk kepada Kriteria Unjuk Kerja yang diperlukan sebagai pengetahuan

Mesin Arus Searah

vii

I. PENDAHULUAN

1.1 Deskripsi Modul

Modul ini bertujuan memberikan bekal pengetahuan dan keterampilan kepada peserta

tentang sifat-sifat dan pengoperasian mesin-mesin arus searah. Modul ini adalah modul ke

1 dari 3 modul yaitu MKH.LE (1) 20, MKH.LE (1) 21 dan MKH.LE (1) 22 yang

mendukung pencapaian kompetensi memelihara Genset. Kaitannya dengan pemeliharaan

Genset adalah pada praktikum Genset di Laboratorium, dimana sebagai penggerak mulanya

disimulasikan dengan menggunakan mesin DC.

Hasil belajar yang diharapkan setelah tuntas mempelajari modul ini peserta diharapkan

mampu :

1. Mengidentifikasi bagian-bagian mesin listrik arus searah.

2. Menyebutkan jenis-jenis mesin arus searah.

3. Menghitung tegangan pada generator arus searah.

4. Mengidentifikasi sifat-sifat generator arus searah.

5. Menghitung torsi dan putaran motor arus searah.

6. Mengidentifikasi sifat-sifat motor arus searah.

7. Menghitung rugi-rugi dan efisiensi motor -motor arus searah.

8. Mengoperasikan motor-motor arus searah.

1.2 Prasyarat

Untuk dapat mengikuti modul ini peserta harus sudah mempunyai pengetahuan dalam bidang

:

? Matematika listrik

? Pengukuran Listrik

? Prinsip Arus Searah

? Kemagnetan listrik

Mesin Arus Searah

viii

Penilaian

Untuk mengukur tingkat keberhasilan peserta dalam mengikuti modul ini,dilakukan evaluasi

baik terhadap aspek pengetahuan maupun aspek keterampilan. Aspek pengetahuan ( teori )

dievaluasi secara tertulis dengan menggunakan jenis test jawaban singkat dan pilihan

ganda. Sedangkan aspek keterampilan (praktek) dievaluasi melalui pengamatan langsung

terhadap proses kerja, hasil kerja dan sikap kerja.

1.3 Petunjuk Penggunaan Modul Modul Pembelajaran ini menggunakan system Pelatihan Berbasis Kompetensi. Pelatihan

berbasis kompetensi adalah pelatihan yang memperhatikan kemampuan, keterampilan dan

sikap yang diperlukan di tempat kerja agar dapat melakukan pekerjaan dengan kompeten.

Penekanan utamanya adalah pada apa yang dapat dilakukan seseorang setelah mengikuti

pelatihan. Salah satu karakteristik yang paling penting dari pelatihan berbasis kompetensi

adalah penguasaan individu terhadap bidang pengetahuan dan kerampilan tertentu secara

nyata di tempat kerja.

Dalam system Pelatihan berbasis kompetensi, fokusnya adalah pada pencapaian

kompetensi dan bukan pada pencapaian atau pemenuhan waktu tertentu. Dengan demikian

maka dimungkinkan setiap peserta pelatihan memerlukan atau menghabiskan waktu yang

berbeda-beda dalam mempelajari modul guna mencapai suatu kompetensi tertentu.

Setelah Anda mempelajari modul ini, kemudian dilakukan evaluasi dan uji kompetensi,

ternyata belum mencapai tingkat kompetensi tertentu pada kesempatan pertama, maka

pelatih akan mengatur rencana bersama anda untuk mempelajari dan memberikan

kesempatan kembali kepada Anda untuk meningkatkan level kompetensi sesuai dengan

level tertentu yang diperlukan. Kesempatan mengulang yang disarankan maksimal tiga kali.

Penyajian modul ini dibagi dalam tujuh Kegiatan Belajar. Setiap kegiatan belajar

dilengkapi dengan Lembar Kerja/Tugas yang berupa pertanyaan-pertanyaan yang harus

dijawab setelah Anda selesai membaca masukan atau referensi yang relevan.

Mesin Arus Searah

ix

Pada modul ini dilengkapi juga dengan lembar cek kemampuan yang dapat Anda isi

sebagai tanda bahwa anda telah selesai mempelajari serta memahami isi modul dan siap

untuk evaluasi ataupun uji kompetensi.

1.4 Kerangka Isi

1. Konstruksi mesin-mesin arus searah

2. Prinsip kerja dan jenis Generator arus searah

3. Karakteristik Generator arus searah

4. Prinsip kerja dan jenis Motor arus searah

5. Karakteristik dan penggunaan Motor arus searah

6. Starting dan pengontrolan kecepatan putaran Motor arus searah

7. Menentukan rugi-rugi dan efisiensi pada motor arus searah.

1.5 Standar kompetensi

Modul ini adalah salah satu modul kompetensi SMK Program Keahlian Teknik

Pembangkitan Tenaga Listrik, yang mendukung Kompetensi/Sub Kompetensi serta Kriteria

Unjuk Kerja sebagai berikut

Kompetensi : Memelihara Genset

Sub Kompetensi 1 : Memahami prosedur pemeliharaan Genset

Kriteria Unjuk Kerja : .- Masing-masing komponen dapat diidentifikasi sesuai dengan gambar teknik yang berlaku di perusahaan

- Prosedur/instruksi kerja pemeliharaan dapat dijelaskan

sesuai dengan standar unit pembangkit Sub Kompetensi 2 : Mempersiapkan pelaksanaan pemeliharaan Genset Kriteria Unjuk Kerja : - Perlengkapan kerja untuk pemeliharaan diidentifikasi

sesuai dengan kebutuhan pemeliharaan

- Perlengkapan kerja untuk pemeliharaan disiapkan sesuai kebutuhan

Sub Kompetensi 3 : Melaksanakan pemeliharaan Genset

Mesin Arus Searah

x

Kriteria Unjuk Kerja : - Genset atau komponen kelengkapannya dibongkar sesuai dengan rencana kerja dan prosedur / instruksi kerja perusahaan

- Komponen Genset dan kelengkapannya dibersihkan sesuai dengan rencana kerja dan prosedur / instruksi kerja perusahaan

- Komponen Genset dan kelengkapannya dipasang sesuai dengan rencana kerja dan prosedur / instruksi kerja perusahaan

Sub Kompetensi 4 : Membuat laporan pemelihraan Kriteria Unjuk Kerja : - Laporan dibuat sesuai dengan format dan prosedur/

instruksi kerja yang ditetapkan oleh perusahaan Lingkup Belajar : Unit kompetensi ini berkaitan dengan pemahaman tentang

prosedur pemeliharaan Genset pada station pembangkit. Pekerjaan ini mencakup identifikasi komponen Genset dan prosedur bongkar pasang Komponen DC power dan batere sesuai standar dan peraturan yang berlaku serta pembuatan laporan pelaksanaan pekerjaan

Pembelajaran :

Dengan kedudukan modul ini sebagai pendukung dalam kompetensi Pemeliharaan Genset,

khususnya simulasi di laboratorium, maka aspek-aspek yang dipelajari adalah meliputi :

Pengetehuan : Menjelaskan prinsip kerja mesin DC, mengidentifikasi

bagian-bagian mesin, memahami karakteristik,

perhitungan-perhitungan pada mesin serta penggunaan

mesin.

Keterampilan : Melakukan penyambungan pada macam-macam mesin

DC, melakukan pengamatan dan pengukuran karakteristik

Generator dan Motor DC, serta membuat laporan hasil

pengamatan dan pengukuran

Mesin Arus Searah

xi

Sikap : Patuh dalam mengikuti prosedur dan keselamatan kerja,

teliti dalam melakukan pengukuran serta komit dalam

menggunakan acuan/standar dalam persiapan kerja.

Kode kompetensi : KAA.HLE.001 (1) A Kode Modul : MKH.LE (1). 20

Untuk menunjang dalam praktikum diperlukan peralatan sebagai berikut :

1. Motor-Generator (MG) arus searah. 2. Torsi meter unit 3. RPM meter/Tachometer 4. Beban resistip (Load Resistor) 5. Shunt Regulator 6. Field Regulator 7. Volt meter DC 8. Amper meter DC 9. Power Suplai DC dengan output tegangan yang dapat diatur sesuai dengan daya

mesin seperti point 1 10. Saklar DC, SPDT dan DPDT 11. Kabel penghubung 12. Tool Kit 1.6 CEK KEMAMPUAN ( SELF ASSESMENT CHECK LIST) Gunakan table berikut ini untuk mengukur apakah Anda telah memahami keseluruhan materi

modul yang merujuk kepada Kriteria Unjuk Kerja yang diperlukan sebagai pengetahuan

Mesin Arus Searah

xii

pendukung untuk dapat memperoleh kompetensi utama dalam melakukan pekerjaan dasar

perbaikan peralatan rumah tangga.

NO. ELEMEN NO. KUK YA TIDAK KETERANGAN

Memahami prosedur pemeliharaan Genset dan kelengkapannya

1.1.Masing-masing komponen

dapat diidentifikasi sesuai dengan gambar teknik yang berlaku di perusahaan

1.2.Prosedur/instruksi kerja

pemeliharaan dapat dijelaskan sesuai dengan standar unit pembangkit

Mempersiapkan pelaksanaan pemeliharaan Genset dan kelengkapannya

2.1.Perlengkapan kerja untuk

pemeliharaan diidentifikasi sesuai dengan kebutuhan pemeliharaan

2.2.Perlengkapan kerja untuk

pemeliharaan disiapkan sesuai kebutuhan

Melaksanakan pemeliharaan Genset dan kelengkapannya

3.1.Genset atau komponen

kelengkapannya dibongkar sesuai dengan rencana kerja dan prosedur / instruksi kerja perusahaan

3.2.Komponen Genset dan kelengkapannya dibersihkan sesuai dengan rencana kerja dan prosedur / instruksi kerja perusahaan

3.3.Komponen Genset dan kelengkapannya dipasang sesuai dengan rencana kerja dan prosedur / instruksi kerja perusahaan

Mesin Arus Searah

xiii

Membuat laporan pemelihraan

4.1.Laporan dibuat sesuai

dengan format dan prosedur/instruksi kerja yang ditetapkan oleh perusahaan

Mesin Arus Searah

1

II. PEMBELAJARAN

Kegiatan Belajar 1

KONSTRUKSI DAN PRINSIP KERJA MESIN

ARUS SEARAH

Tujuan

Setelah mempelajari unit ini, diharapkan anda mampu :

1. Menunjukkan bagian-bagian mesin arus searah

2. Menjelaskan prinsip dasar kerja generator

3. Menghitung tegangan yang dibangkitkan oleh generator

4. Menjelaskan prinsip dasar kerja motor listrik

5. Menghitung gaya dan torsi yang dihasilkan oleh motor

Kemampuan Awal

Sebelum mempelajari unit ini anda harus sudah memiliki pengetahuan tentang :

1. Prinsip Arus Searah,

2. Dasar Kemagnitan.

Persyaratan Lulus

Untuk lulus dari unit ini anda harus telah menyelesaikan seluruh latihan dengan benar dan

telah mengerjakan test dengan skor minimal 70.

Mesin Arus Searah

2

Materi

1. Pendahuluan

Ada dua type mesin DC

? Generator yang mengubah

enerji mekanik menjadi enerji

listrik.

? Motor yang mengubah enerj

listrik menjadi enerji mekanik.

Konstruksi mesin DC

Bagian-bagian pokok

Sebagian besar bagian-bagian mesin DC ditunjukkan pada gambar diagram di bawah ini

dan berikut keterangan singkat dari tiap-tiap bagian ( A - H ).

Gandar (A) : terbuat dari bahan dengan permeabilitas tinggi, seperti baja tuang atau baja

lempengan.

Mesin Arus Searah

3

Inti Kutub (B) : Dapat merupakan bagian dari gandar atau diikat dengan baut pada

gandar. Jika digunakan inti kutub yang solid, biasanya cocok dengan sepatu kutub dari

pelat yang berlapis-lapis.

Kumparan Medan Magnit (C) : memberikan kemagnitan untuk sepatu kutub.

Inti Jangkar (D) : dibuat dari lempeng baja berlapis-lapis guna mengurangi arus eddy,

merupakan rangkaian magnit, dilengkapi dengan alur-alur untuk menempatkan kumparan

jangkar.

Komutataor (E) : terdiri dari sejumlah lamel-lamel atau batang-batang tembaga yang

keras, terisolasi satu sama lainnya dengan lempengan mika. Ujung-ujung kumparan

jangkar dihubungkan pada lamel-lamel tersebut.

Sikat arang (F) : biasanya terbuat dari karbon atau grafit dan ditempatkan pada

pemegang sikat.

Poros (G) : biasanya terbuat dari baja yang mempunyai kekuatan tarik yang besar.

Bantalan (H) : pada umumnya menggunakan jenis bantalan golong.

Kutub bantu seperti yang ditunjukkan diagram berikut adalah bagian dari komponen

utama mesin DC. Kutub bantu adalah kutub-kutub kecil yang ditempatkan diantara

kutub-kutub magnit utama. Lilitannya disambung seri dengan rangkaian jangkar.

Kutub bantu hanya terdapat pada mesin-mesin yang besar saja dan fungsinya membantu

mengurangi bunga api yang dapat terjadi padakomutator.

Kunstruksi dengan kutub bantu

Mesin Arus Searah

4

Lilitan Kompensasi

Lilitan ini ditempatkan pada bagian depan sepatu kutub dari kutub-kutub utama. Lilitannya

disambung seri dengan rangkaian jangkar. Lilitan kompensasi ini hanya terdapat pada

mesin-mesin yang besar saja, dan berfungsi membantu memperkecil pengaruh reaksi

jangkar.

Sepatu kutub dengan lilitan kompensasi

Penandaan Terminal

Penandaan ujung-ujung lilitan pada terminal mesin DC adalah :

F1 - F2 : Rangkaian medan Shunt

S1 - S2 : Rangkaian medan Seri

A1 - A2 : Rangkaian jangkar

Penandaan Terminal

Prinsip Kerja Generator

Mesin Arus Searah

5

Kerja generator terjadi apabila sebuah penghantar diputarkan didalam medan magnit

sehingga menyebabkan timbulnya tegangan induksi pada penghantar tersebut. Besarnya

tegangan induksi ini tergantung pada :

? kuat medan magnit

? kecepatan putaran

? jumlah penghantar

Ggl induksi

Ggl induksi yang terjadi pada penghantar dinyatakan oleh Hukum Faraday :

“ Besarnya ggl induksi pada rangkaian tergantung pada jumlah penghantar dalam

rangkaian dan nilai perubahan fluksi magnit yang melingkupi penghantar”

( Jenneson, 1990 p 95 )

Secara matematika persamaan dapat dinyatakan sebagai berikut :

e = N??? t

dimana : N = jumlah lilitan

?? = perubahan fluksi (Weber)

? t = perubahan waktu (detik)

Persamaan ini ada hubungannya dengan persamaan e = Blv volt. Dan ini telah dijelaskan

pada Prinsip Arus Searah.

Ggl yang dibangkitkan

Latihan 1.1 Hitung ggl yang diinduksikan pada kumparan yang terdiri dari 10 lilit jika fluksi

yang melingkupi kumparan berubah dari 0,2 weber ke 0,1 weber dalam waktu 0,1 detik.

Jawaban : _____________________________

Comment:

Mesin Arus Searah

6

Pada mesin DC ggl yang dibangkitkan dihitung dengan persamaan :

Eg = ? ? ?n

a60 volt dimana :

Eg = ggl yang dibangkitkan dalam volt

? = fluksi per kutub

Z = Jumlah kawat pada jangkar

n = putaran jangkar dalam rpm

P = jumlah kutub medan magnit

a = jumlah cabang jangkar

Catatan : Untuk jenis lilitan gelombang, a = 2

Untuk jenis lilitan gelung, a = P

Arah Ggl

Arah ggl yang terbangkit pada penghantar jangkar berhubungan dengan arah medan magnit

dan arah gerakan penghantar itu sendiri.

Peraturan tangan kanan dari Flemming dapat digunakan untuk menentukan hubungan ketiga

besaran tersebut diatas.

Latihan 1.2 Hitung tegangan yang dibangkitkan oleh mesin 4 kutub yang berputar pada kecepatan

1000 rpm, jika fluksi per kutub 10 milliweber dan jumlah penghantar jangkar 250 dalam lilitan gelombang.

Jawaban : ____________________________

Mesin Arus Searah

7

Peraturan tangan kanan Flemming

Catatan : Dalam prakteknya arus yang melalui kumparan medan dan jangkar dan arah

putaran menentukan polaritas ggl yang dibangkitkan.

Latihan 1.3 Diagram dibawah ini menunjukkan gerakan relatip dari penghantar terhadap medan

magnit.

(a) Beri tanda arah ggl pada penghantar gambar (a), bila penghantar digerakkan ke atas.

(b) Beri tanda arah ggl pada penghantar gambar (b), bila penghantar diam, tetapi

kutub magnit digerakkan ke atas. Latihan 1.4 (a) Pada diagram diatas, tunjukkan hubungan yang diperlukan untuk memberikan

Mesin Arus Searah

8

(c) Jika bagian (2) diputarkan dengan arah berlawanan jarum jam, tunjukkan arah

ggl induksi pada penghantar yang berada didepan kutub-kutub utara dan selatan.

(d) Untuk mesin DC ini, tuliskan nama bagian-bagian yang diberi nomor (1), (2),

(3), (4) dan (5).

Prinsip kerja motor

Tidak ada perbedaan kunstruksi antara motor DC dengan generator DC. Perbedaannya

hanya pada pemakaiannya. Sebuah mesin DC bila diputar dengan penggerak mula dapat

membangkitkan ggl dan mensuplai arus kepada rangkaian luar. Mesin yang sama bila

dihubungkan dengan sumber tegangan yang sesuai, dapat digunakan sebagai motor. Kerja

motor terjadi apabila sebatang penghantar yang dialiri arus ditempatkan di dalam medan

magnit. Gaya yang terjadi akan menghasilkan torsi atau menyebabkan timbulnya putaran

bila penghantar tersebut bebas berputar.

Besarnya torsi

Besarnya gaya yang terjadi tergantung pada besarnya kerapatan fluksi, arus pada

penghantar dan panjang penghantar yang berada di dalam medan magnit.

Besarnya gaya dapat dihitung sebagai berikut :

Mesin Arus Searah

9

F = B I? Newton dimana: F = gaya dalam Newton

B = kerapatan fluksi dalam

Weber/m2 atau Tesla

I = arus dalam amper

? = panjang efektif penghantar

dalam meter

Latihan 1. 5

Hitung gaya yang bekerja pada penghantar sepanjang 200mm yang dialiri arus

4 amper di dalam medan magnit 0,8 Tesla.

Jawaban : __________________________

Besarnya Torsi yang digunakan pada poros sebuah mesin DC dapat dihitung dengan

persamaan berikut ini :

T = F.r Newton meter dimana : T = Torsi dalam Newton meter

F = gaya dalam Newton

r = jari-jari dalam meter

Pada generator, gaya diberikan pada poros untuk memutarkan jangkar.

Dalam halnya dengan motor, gaya dihasilkan bila penghantar yang dialiri arus listrik

ditempatkan di dalam medan magnit.

Motor menghasilkan torsi sebagai akibat adanya interaksi antara medan magnit yang

ditimbulkan oleharus jangkar dengan medan magnit dari kutub-kutub magnit. Untuk motor

dalam prakteknya, secara umum besarnya torsi berbanding lurus dengan fluksi medan dan

arus jangkar. Kecuali pada motor seri.

Latihan 1.6

Mesin Arus Searah

10

Hitung Torsi jika gaya yang dihasilkan adalah 1,4 Newton dan jarak dari penghantar

ke titik pusat perputaran adalah 0,15 meter.

Jawaban : ________________________

Arah torsi

Hubungan yang ada antara arus pada penghantar, medan magnit dan arah gaya ditentukan

oleh peraturan tangan kiri Flemming. Ini adalah peraturan yang digunakan bila mesin

bekerja sebagai motor.

Hubungan pada peraturan tangan kiri Flemming

Latihan 1.7

Lengkapilah masing-masing gambar berikut ini dengan menggunakan peraturan tangan

kiri Flemming.

Mesin Arus Searah

11

Untuk (a) dan (b) beri petunjuk arah gerakan penghantar.

Untuk (c) dan (d) beri petunjuk arah aliran arus pada penghantar.

Untuk (e) dan (f) beri tanda polaritas magnit.

Untuk motor diatas berputar searah putaran jarum jam, beri tanda :

Mesin Arus Searah

12

(a) arah arus yang melalui penghantar jangkar

(b) gambar bentuk medan disekitar penghantar jangkar

(c) gambar bentuk medan antara kutub-kutub magnit.

Mesin Arus Searah

13

Kegiatan Belajar 2

PRINSIP KERJA DAN JENIS GENERATOR DC

Tujuan


1. Menjelaskan tentang komutasi dan persaratan komutasi tanpa bunga api

2. Menggambarkan pengaruh reaksi jangkar dan penggunaan lilitan untuk mengurangi

pengaruh reaksi jangkar tersebut

3. Menyebutkan jenis-jenis generator DC

4. Menggambarkan diagram skematik generator shunt dan kompon

5. Melukiskan karakteristik hubung terbuka generator penguat terpisah.

Kemampuan Awal


1. Prinsip arus searah

2. Pengukuran listrik

3. Unit 1 dari modul ini.

Persyaratan Lulus


telah mengerjakan test dengan skor minimal 70

Mesin Arus Searah

14

Materi

Prinsip Kerja Generator

Komutasi

Tegangan yang dibangkitkan pada penghantar jangkar generator DC adalah ggl arus

bolak-balik. Arus jangkarnya juga adalah arus bolak-balik dan harus didibalik untuk

mempertahankan output yang searah untuk dihubungkan dengan beban. Pembalikan arah

arus jangkar ini disebut “komutasi”. Lamel-lamel komutator dan sikat-sikat merupakan

bagian yang berpengaruh pada komutasi.

Komutasi yang baik ( tanpa buanga api )

Pemilihan bahan untuk sikat dan penempatan sikat-sikat pada komutator terhadap medan

magnit dan garis netral axis akan memperkecil dan mungkin menghapuskan, bunga api

komutator. Faktor lainnya seperti induktansi kumparan, kekurangan tegangan pada satu

kumparan dan lebar sikat memberikan pengaruh pada komutasi.

Kutub bantu

Dimana keadaan beban yang berubah-ubah, arus jangkar ber- variasi menyebabkan

distorsi medan magnit dan perubahan garis netral medan utama.

Kejadian ini dikenal sebagai reaksi jangkar. Hal ini menyebabkan timbulnya bunga api

pada komutator yang tidak dapat diatasi dengan pergerakan fisik posisi sikat-sikat. Kutub

bantu digunakan dalam keadaan ini untuk mempertahankan secara efektif posisi garis

netral dan dengan menganggap posisi sikat tetap.

Pengaruh medan jangkar terhadap medan utama

Mesin Arus Searah

15

Lilitan kompensasai

Lilitan kompensasi memperkecil pengaruh reaksi jangkar. Lilitan ini hanya terdapat pada

mesin-mesin yang besar.

Jenis Generator

Medan magnit yang diperlukan oleh suatu generator dapat dibuat dari magnit permanen

atau magnit listrik. Karena dalam prakteknya terdapat keterbatasan dari ukuran dan

kekuatannya, maka pemakaian magnit permanen juga terbatas. Magnit listrik selalu

digunakan sebagai sistem medan magnit pada generator dan motor DC ukuran besar.

Karena ggl induksi dalam penghantar jangkar tergantung pada kuat medan magnit pada

celah udara, ggl yang dibangkitkan mudah dikontrol dengan cara mengatur arus dalam

kumparan medan.

Berdasarkan sumber arus yang diberikan untuk penguat medan magnit,

maka generator dapat diklasifikasikan menjadi :

? generator penguat terpisah

? generator penguat sendiri

Generator penguat terpisah

Cara yang sederhana untuk memberikan penguatan medan magnit sebuah generator DC

adalah dengan menghubungkannya pada sumber DC dari luar.

Seperti ditunjukkan pada diagram di bawah, sebuah tahanan variable rheostat untuk

medan magnit biasanya dihubungkan seri dengan lilitan medan untuk mengontrol ggl yang

dibangkitkan dengan mengatur arus medan magnit.

Generator penguat terpisah

Mesin Arus Searah

16

Generator penguat sendiri

Generatot penguat sendiri adalah generator yang arus penguat medannya disuplai dari

generator itu sendiri. Cara menghubungkan kumparan medan terhadap jangkar,

memberikan ciri-ciri jenis generator penguat sendiri. Jenisnya adalah :

? hubungan shunt

? hubungan seri

? hubungan kompon

Generator penguat sendiri

Karakteristik rangkaian terbuka

Tegangan sebuah generator berbanding lurus dengan arus medan dan kecepatan putaran

jangkar sedangkan besaran lainnya tetap berdasarkan perencanaan.

Eg ? ? n

Untuk kecepatan konstan dan arus medan yang variabel karakteristik tegangan generator

adalah seperti yang ditunjukkan diagram di bawah:

Mesin Arus Searah

17

Untuk arus medan yang konstan dan kecepatan putaran jangkar yang variabel, karakteristik

tegangan generator seperti yang ditunjukkan diagram dibawah :

TUGAS PRAKTEK 1

Faktor-faktor yang mempengaruhi tegangan terminal generator

Tugas

Menyelidiki pengaruh arah putaran, variasi putaran dan variasi fluksi medan magnit pada

rangkaian terbuka generator DC.

Peralatan

Mesin DC Type ________________

Penggerak mula variable Type ________________

kecepatan

Ampermeter Type ________________ Range ____________

Digital voltmeter Type ________________ Range ____________

Saklar Type ________________

Rheostat Type ________________

Power Suplai DC variable Type ________________

Kabel penghubung Type ________________

Mesin Arus Searah

18

Alat ukur kecepatan Type ________________ Range ____________

Langkah 1 : Polaritas terminal - sebagai pengaruh dari polaritas medan magnit

1. Hubungkan peralatan seperti ditunjukkan dalam diagram berikut ini.

Catatan: Power suplai DC dihubungkan dengan kumparan medan dimana terminal A

positip dan B negatip.

2. Pada diagram diatas beri tanda dengan anak panah arah arus yang melalui kumparan

medan. Jangan hubungkan power suplai.

3. Dengan SW1 terbuka atur power suplai DC pada nol volt dan rheostat medan

magnit pada tahanan maksimum.

4. Jalankan motor penggerak dan atur putaran sampai ________ rpm.

5. Hidupkan power suplai dan atur tegangan pada nilai ________ volt.

6. Tutup SW1 dan perlahan atur arus medan pada nilai _______ amper.

7. Tutup SW2 dan catat seperti pada diagram, tegangan output mesin dan polaritas

terminal C dan D ( volt meter digital akan menunjukkan nilai dan polaritas

tegangan ).

8. Buka SW1 dan SW2, matikan power suplai dan hentikan kerja motor penggerak.

9. Hubungkan kembali peralatan seperti diagram dibawah dengan hanya merubah

sambungan kumparan medan magnit.

Mesin Arus Searah

19

10. Ulangi langkah 2 sampai 8. Dari diagram diatas tunjukkan arah arus, besar dan

polaritas tegangan.

Langkah 2 : Polaritas terminal sebagai pengaruh dari arah putaran.

1. Hubungkan peralatan seperti langkah 1 pada prosedur 1.

2. Hidupkan power suplai DC dan lakukan pegaturan sehingga arus medan memberikan

harga ______ amper.

3. Jalankan motor penggerak.

4. Catat arah putaran searah atau berlawanan jarum jam. ___________

5. Tutup SW2 dan catat tegangan output

dan polaritas terminal C dan D pada

diagram disamping.

6. Buka SW2 dan hentikan motor penggerak.

7. Jalankan motor penggerak pada arah

yang berlawanan dan ulangi langkah

4 sampai 6. Tunjukkan tegangan dan

polaritas pada diagram disamping.

Langkah 3 : Besarnya tegangan terminal - berdasar variasi putaran.


Catatan : Dalam hal ini peralatan mungkin masih terhubung.

2. Hidupkan power suplai dan atur tegangan hingga ________ volt.

3. Tutup SW1 dan perlahan atur arus medan hingga ________ amper.

4. Jalankan motor penggerak dan atur putaran hingga _______ rpm. Catat nilai ini

pada lajur 1 dalam tabel di bawah.

5. Tutup SW2 dan catat tegangan terminal output mesin sesuai dengan kecepatan putaran

diatas pada tabel di bawah.

Mesin Arus Searah

20

lajur Kecepatan Tegangan

1

2

3

4

5

6

7

8

6. Naikkan putaran dalam tiga langkah dan catat tegangan sesuai putaran pada tiap

langkah dalam tabel diatas.

7. Turunkan putaran pada harga seperti langkah 5 dan catat nilai ini pada lajur 5 tabel

diatas. Catat juga nilai tegangannya.

8. Ulangi langkah 7 dengan variasi penurunan kecepatan.

9. Buka semua saklar, matikan power suplai dan hentikan motor penggerak.

Langkah 4 : Besarnya tegangan terminal - dengan variasi kuat medan.


Catatan : Dalam hal ini peralatan mungkin masih terhubung.

2. Dengan power suplai posisi off, atur rheostat pada posisi kira-kira menunjukkan

setengah dari nilai tahanannya.

3. Hidupkan power suplai dan atur tegangan hingga ______ volt.

4. Jalankan motor penggerak dan atur putaran hingga _______ rpm.

5. Tutup SW1 dan SW2 dan catat arus medan dan tegangan output pada lajur 1 dalam

tabel di bawah.

lajur arus medan Tegangan

output

1

2

3

4

5

Mesin Arus Searah

21

6

7

8

6. Naikkan arus medan dalam tiga tahapan dan catat nilai ini beserta tegangan outputnya

dalam tabel diatas.

7. Atur arus medan hingga sama dengan nilai pada lajur 1 tabel diatas. Catat nilai ini

pada lajur 5.

8. Ulangi langkah 6 dengan menurunkan arus medan.

9. Buka semua saklar, matikan power suplai dan hentikan motor penggerak.

10. Lengkapi tugas praktek ini dengan menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut ini.

(a) Apa pengaruh pembalikan polaritas medan magnit terhadap tegangan yang

dibangkitkan?

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

(b) Apa pengaruh pembalikan arah putaran terhadap tegangan yang dibangkitkan?

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

(c) Apa pengaruhnya terhadap tegangan yang dibangkitkan sebagai akibat perubahan

putaran?

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

(d) Jelaskan apa yang terjadi pada tegangan output generator DC yang bekerja pada

putaran nominalnya, jika terjadi rangkaian terbuka pada sistem medan magnitnya.

________________________________________________________________

________________________________________________________________

Mesin Arus Searah

22

Kegiatan Belajar 3

KARAKTERISTIK LUAR DAN PENGGUNAAN GENERATOR DC

Tujuan Setelah mempelajari unit ini, diharapkan anda mampu :

1. Menjelaskan cara-cara mengontrol tegangan output

2. Menjelaskan karakteristik beban untuk generator shunt dan kompon

3. Menggambarkan rangkaian ekivalen generator shunt dan kompon

4. Menentukan pemakaian generator DC

5. Menghitung besaran-besaran listrik pada generator DC

6. Menjelaskan bagaimana cara membalik polaritas tegangan pada generator penguat

sendiri

7. Menghitung regulasi tegangan pada generator DC.

Kemampuan Awal




3. Unit 1dan unit 2 dari modul ini.

Persyaratan Lulus



Mesin Arus Searah

23

Materi

Karakteristik Beban Generator Generator penguat terpisah

Seperti ditunjukkan pada diagram berikut, tahanan variabel atau rheostat medan magnit

biasanyadisambung seri dengan lilitan medan magnit untuk mengontrol ggl yang

dibangkitkan dengan mengatur arus medan magnit.

Kontrol tegangan dgn arus medan

Karakteristik luar atau karakteristik beban sebuah generator adalah kurva yang

menunjukkan hubunganantara tegangan terminal dan arusbeban. Gambar disamping

menunjukkan bahwa dengan dinaikkannya beban, tegangan terminal turun sedikit demi

sedikit dan teratur. Hal ini terjadi karena :

? berkurangnya fluksi per kutub yang disebabkan reaksi jangkar

? drop tegangan pada jangkar yang disebabkan oleh tahanan lilitan jangkar dan tahanan

sikat-sikat.

Tegangan terminal/arus beban (jangkar) mesin penguat terpisah

Pemakaiannya

Mesin Arus Searah

24

Generator penguat terpisah digunakan dalam keadaan dimana lebih cocok menjalankan

penguat medan dengan tegangan yang berbeda dengan tegangan yang dibangkitkan pada

jangkar. Hal ini memungkinkan pengaturan tegangan output lebih teliti dimana arus

penguat medan tidak dipengaruhi oleh kecepatan dan beban.

Generator shunt penguat sendiri

Tegangan generator shunt dikontrol dengan tahanan variabel yang dihubungkan seri

dengan medan.jika tahanan dinaikkan arus medan turun menyebabkan tegangan output juga

turun.

Generatot shunt denganpengatur tegangan

Drop tegangan terminal yang disebabkan kenaikan beban, lebih besar dibanding

generator penguat terpisah karena arus medan juga turun bersamaan turunnya tegangan.

Jika dicoba menaikkan beban generator melebihi batasnya, tegangan terminal akan turun

secara cepat.

Tegangan terminal / arus beban(jangkar)

Rangkaian ekivalen dari generator hubungan shunt ditunjukkan dibawah ini:

Mesin Arus Searah

25

Rangkaian ekivalen

Hubungan kelistrikan rangkaian dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:

Vt = Eg - Ia.Ra

dan

IL = Ia – Ish

Latihan 3.1

Lengkapi daftar berikut ini berdasarkan rangkaian ekivalen di atas.

Rsh melambangkan __________________________________

Ish melambangkan __________________________________

Eg melambangkan __________________________________

Ia melambangkan __________________________________

Ra melambangkan __________________________________

I melambangkan __________________________________

Vt melambangkan __________________________________

RL melambangkan __________________________________

Latihan 3.2

Mesin Arus Searah

26

Hitung tegangan yang dibangkitkan oleh sebuah generator shunt

240 volt yang mempunyai daya output 9,6 kW. Tahanan medan shunt 120 ohm dan

tahanan rangkaian jangkar 0,05 ohm.

Jawaban : _________________

Pemakaian generator shunt

Generator shunt digunakan untuk pengisi batere, penerangan, elektoplating atau untuk

beban yang memerlukan perubahan tegangan sangat sedikit.

Generator kompon penguat sendiri

Generator kompon biasanya menggunakan rheostat medan untuk mengatur tegangan

terminal sama halnya seperti generator shunt.. Namun demikian sebuah diverter dapat

digunakan dan diparalel dengan lilitan seri untuk mengatur nilai gabungannya.

Generator kompon

Kompon yang terjadi sebagai akibat pengaruh medan seri yang memperkuat pengaruh

medan shunt disebut kompon kumulatif dan kompon yang memperlemah pengaruh medan

shunt disebut kompon differensial. Nilai kompon tergantung pada jumlah lilitan seri yang

dililitkan pada inti kutub.

+

-

Mesin Arus Searah

27

Generator kompon kumulatif memanfaatkan lilit-amper medan seri untuk mengatur

tegangan terminal pada setiap perubahan beban secara otomatis. Medan seri dialiri arus

jangkar, dan medan ini menjadi kuat apabila beban naik.

Karakteristik generator kompon

Rangkaian ekivalen generator kompon ditunjukkan dibawah ini.

Rangkaian ekivalen

Hubungan kelistrikan rangkaian dapat dinyatakan oleh persamaan berikut :

Vt = Eg - Ia ( Ra + Rse ) volt

dan

IL = Ia – Ish

Latihan 3.3

Mesin Arus Searah

28

Hitung arus jangkar dan tegangan yang dibangkitkan oleh generator kompon shunt

panjang bila sedang mensuplai beban 120 kW pada tegangan 240 volt. Tahanan

jangkar 0,04 ohm, tahanan medan seri 0,05 ohm dan tahanan medan shunt 50 ohm.

Jawaban : _____________________

Pemakaian generator kompon kumulatif

Kompon-datar (plat) : Digunakan bila beban dekat dengan generator, dimana tidak

terjadi drop tegangan jala-jala.

Kompon-lebih : digunakan untuk mensuplai tegangan DC yang jaraknya cukup jauh

dimana terjadi drop tegangan pada jala-jala.

Kompon-kurang : tidak digunakan sebagai generator dan lebih tepat pemakaiannya untuk

motor.

Pemakaian - Generator kompon differensial

Generator kompon differensial

digunakan untuk pemakaian dimana diinginkan untuk membatasi output mesin secara

otomatis.

Sebagai contoh, yang pasti pada sistem pengelasan diperlukan arus yang konstan pada

tegangan yang berubah-ubah. Hal ini menjamin tegangan hubung terbuka yang relatip

tinggi diikuti dengan tegangan saat berbeban yang relatip rendah untuk kelangsungan

proses pengelasan.

Mesin Arus Searah

29

Karakteristik beban generator kompon differensial

Pengaruh pembalikan putaran pada generator

Jika generator penguat terpisah dijalankan dengan arah putaran terbalik, maka polaritas

tegangan outputnya pun terbalik. Polaritas semula dapat dikembalikan dengan membalik

arah arus pada medan magnit.

Jika generator penguat sendiri dijalankan dengan putaran terbalik ia akan gagal

membangkitkan tegangan karena magnit sisa yang ada pada inti medan menjadi hilang.

Untuk menghindari ini sebelumnya hubungan rangkaian jangkar harus dirubah. Harus

diperhatikan bahwa kutub bantu merupakan bagian dari rangkaian jangkar.

Pada generator kompon perlu mengubah hubungan kedua lilitan medan magnitnya, karena

itu lebih mudah membalik rangkaian jangkar.

Regulasi tegangan Generator arus searah

Regulasi tegangan generator DC adalah perbandingan, yang dinyata-kan sebagai

persentase perbedaan antara tegangan beban-nol dan tegangan beban penuh terhadap

tegangan beban penuh. Persentase regulasi menunjukkan kemampuan generator untuk

mempertahankan tegangan terminal pada saat beban penuh.

% Reg. = Eg Vt

Vt?

x 100 dimana: % Reg = persen regulasi

Eg = teganganterminal beban nol

Vt = tegangan terminal beban penuh

Latihan 3.4

Hitung regulasi tegangan generator yang bekerja pada tegangan 240 V, jika tegangan

beban nolnya adalah 260 V.

Mesin Arus Searah

30

Jawaban : ______________

TUGAS PRAKTEK 2

Karakteristik luar generator

Tugas

Menghubungkan dan menguji karakteristik luar generator shunt dan generator kompon.

Peralatan

Mesin DC Type ________________

Penggerak mula Type ________________

Ampermeter Type ________________ Range _____________

Voltmeter Type ________________ Range _____________


Alat ukur kecepatan Type ________________ Range _____________

Kabel penghubung

Langkah 1 : Krakteristik luar generator shunt.


Mesin Arus Searah

31

2. Jalankan motor penggerak dan atur kecepatan hingga mencapai putaran nominal

generator.

3. Tutup saklar SW1 dan rheostat beban hingga generator mensuplai arus beban penuh

dan catat pada tabel di bawah.

4. Ukur tegangan terminal dan catat nilainya pada tabel di bawah untuk tegangan pada

arus beban penuh.

5. Atur beban dalam 4 langkah untuk mendapatkan harga-harga arus beban seperti

ditunjukkan tabel di bawah dan pada tiap langkah catat tegangan terminal yang sesuai

dengan arus bebannya. Langkah yang terakhir adalah pada beban nol.

Arus beban

I

Teganganterminal

Vt

Ifl =

Inl =

6. Buka SW1 dan hentikan kerja motor penggerak.

Langkah 2 : Karakteristik generator kompon

1. Hubungkan peralatan seperti diagram dibawah :

Mesin Arus Searah

32

2. Jalankan motor penggerak dan atur kecepatan hingga mencapai putaran nominal

generator.

3. Tutup saklar SW1 dan rheostat beban hingga generator mensuplai arus beban

penuh dan catat pada tabel di bawah.

4. Ukur tegangan terminal dan catat nilainya pada tabel di bawah untuk tegangan pada

arus beban penuh.

5. Atur beban dalam 4 langkah untuk mendapatkan harga-harga arus beban seperti

ditunjukkan tabel di bawah dan pada tiap langkah catat tegangan terminal yang sesuai

dengan arus bebannya. Langkah yang terakhir adalah pada beban nol.

Arus beban

I

Teganganterminal

Vt

Ifl =

Inl =

6. Buka SW1 dan hentikan kerja motor penggerak.

7. Lengkapi tugas praktek dengan menyelesaikan latihan berikut ini.

(a) Pada aksis berikut ini lukiskan kurva karakteristik luar untuk masing- masing

generator. Gunakan data hasil pecobaan / prosedur 1 dan 2.

Mesin Arus Searah

33

25 % 50 % 75 % 100 %

Arus beban

(b) Hitung persen regulasi masing-masing generator.

Generator shunt

Jawaban : __________________

Generator kompon

Jawaban : _________________

(c) Faktor apa yang menyebabkan tegangan turun pada saat beban dinaikkan?

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

(d) Mengapa generator kompon mempunyai regulasi yang lebih baik daripada

generator shunt?

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

Mesin Arus Searah

34

_______________________________________________________________

Mesin Arus Searah

35

Kegiatan Belajar 4

PRINSIP KERJA DAN JENIS-JENIS MOTOR DC

Tujuan


1. Menjelaskan prinsip kerja motor DC

2. Menentukan pengaruh dan harga ggl lawan yang dihasilkan motor DC

3. Menjelaskan terbangkitnya torsi pada motor DC

4. Menyebutkan beberapa pengaruh reaksi jangkar pada motor DC

5. Menggambarkan diagram rangkaian jenis-jenis motor DC

6. Menggambarkan diagram ekivalen tiap jenis motor DC.

Kemampuan Awal




3. Unit 1dan unit 2 dari modul ini.

Persyaratan Lulus



Mesin Arus Searah

36

Prinsip kerja dan jenis-jenis motor DC

Kerja motor

Jika penghantar yang dialiri arus listrik ditempatkan di dalam medan magnit akan

menimbulkan gaya pada tiap sisi-sisi penghantar. Hal ini menyebabkan putaran dan dikenal

sebagai aksi/kerja motor.

Hubungan yang terdapat antara arus pada penghantar, medan magnit dan arah gaya

ditentukan dengan menggunakan peraturan tangan kiri Flemming.

Peraturan tangan kiri Flemming

Latihan 4.1

Mesin Arus Searah

37

Lengkapilah masing-masing gambar berikut ini dengan menggunakan peraturan tangan

kiri Flemming.

(a) (b)

Untuk (a) dan (b) tunjukkan arah gerakan penghantar.

(c) (d)

Untuk (c) dan (d) tunjukkan arah arus yang melalui penghantar.

(e) (f)

Untuk (e) dan (f) tunjukkan polaritas magnit.

Pada motor di atas untuk putaran searah jarum jam, tandai :

(a) arah arus yang melalui penghantar jangkar

(b) gambar pola medan magnit disekeliling penghantar jangkar

(c) gambar pola medan magnit diantara kutub-kutub.

GGL lawan

Mesin Arus Searah

38

Segera setelah penghantar jangkar berputar, memotong fluksi medan magnit, dan timbul ggl

induksi. Ggl induksi ini bekerja dengan arah yang menentang ggl yang diberikan. Ggl yang

diinduksikan didalam jangkar motor disebut ggl lawan.

Ggl lawan pada motor ini mempunyai harga yang sama seperti halnya jangkar mesin yang

diputar pada kecepatan yang sama sebagai generator pada kondisi kemagnitan medan yang

sama, sehingga ggl lawan ini berbanding lurus dengan fluksi dan kecepatan.

Eg n? ? . volt

Arus jangkar

Karena tegangan pemakaian dan ggl lawan berlawanan arah satu sama lain, jumlah

tegangan pada jangkar adalah selisih dari kedua tegangan ini. Dengan demikian arus

jangkar dapat dihitung dengan persamaan :

Ia = Vt Eg

Ra?

amper

Dimana : Ia = arus jangkar

Vt = tegangan terminal

Eg = ggl lawan

Ra = tahanan jangkar

Jika ggl lawan turun, arus naik dan sebaliknya. Ggl lawan dapat diatur dengan mengubah

medan magnit dan/atau dengan mengubah kecepatan motor.

Latihan 4.2

Mesin Arus Searah

39

Jika fluksi medan motor DC diturunkan dengan mengatur rheostat medan,

bagaimanakah pengaruhnya terhadap motor? Lingkari jawaban yang benar.

ggl lawan : naik atau turun

arus jangkar : naik atau turun

kecepatan motor : naik atau turun

Torsi

Torsi yang dibangkitkan jangkar berbanding lurus dengan fluksi kutub dan arus jangkar.

Hubungan antara torsi dan kecepatan dapat ditentukan dari persamaan :

P out = 2

60?nT

watt

Dimana : P out = Daya mekanik output

n = kecepatan putaran motor dalam rpm

T = torsi dalam Newton-meter

Latihan 4.3

Hitung daya output motor DC shunt yang menghasilkan torsi 50 Nm pada kecepatan

putaran 1500 rpm.

Jawaban : _______________

Reaksi jangkar

Mesin Arus Searah

40

Pengaruh reaksi jangkar pada motor DC adalah menurunkan fluksi yang diperlukan ketika

beban dinaikkan.

Reaksi jangkar mempunyai pengaruh terhadap komutasi dan menyebabkan timbulnya bunga

api.

Pada umumnya untuk memperbaiki komutasi dapat dilakukan dengan menggeser posisi sikat

atau melengkapi motor dengan kutub bantu.

Kedudukan medan magnit pada motor DC

Jika kutub bantu dipasang pada motor polaritasnya adalah berlawanan terhadap kutub

utama berikutnya menurut arah putaran motor.

Latihan 4.4

Pada diagram dibawah tunjukkan polaritas kutub bantu.

Klasifikasi motor DC

Mesin Arus Searah

41

Seperti telah dijelaskan pada unit 1 dari modul ini, mesin DC dapat dioperasikan apakah

sebagai generator atau sebagai motor. Perbedaannya hanya pada jenis tutup/pelindung yang

ditentukan oleh lingkungan kerja dimana motor dipasang. Motor DC juga diklasifikasikan

berdasarkan cara lilitan medan magnitnya dihubungkan terhadap jangkar yaitu :

? disambung shunt

? disambung seri

? disambung kompon

Motor shunt

Diagram rangkaian Rangkaian ekivalen

Latihan 4.5

Lengkapi daftar berikut menggunakan rangkaian ekivalen motor shunt di atas:

Vt menyatakan ____________________________________________

Eg menyatakan ____________________________________________

Ra menyatakan ____________________________________________

Rsh menyatakan ____________________________________________

I menyatakan ____________________________________________

Ia menyatakan ____________________________________________

If menyatakan ____________________________________________

Motor seri

Mesin Arus Searah

42


? Rse menyatakan tahanan medan seri

? I adalah arus rangkaian secara umum.

Latihan 4.6

Dengan menggunakan rangkaian ekivalen motor seri di atas, tentukan persamaan untuk

Vt.

Vt = _______________________ volt

Motor kompon


Latihan 4.7

Mesin Arus Searah

43

Dengan menggunakan rangkaian ekivalen motor kompon seperti ditunjukkan di atas

tentukan persamaan untuk :

(a) Hubungan tegangan antara suplai dan rangkaian jangkar :

Vt = ______________________ volt

(b) Hubungan tegangan antara suplai dengan medan shunt:

Vt = ______________________ volt

(c) Hubungan arus antara suplai dengan rangkaian jangkar dan medan magnit:

Ia = _______________________ amper

Mesin Arus Searah

44

Kegiatan Belajar 5

KARAKTERISTIK DAN PEMAKAIAN MOTOR DC

Tujuan


1. Menggambar karakteristik motor DC shunt, motor seri dan motor kompon

2. Membandingkan torsi start untuk masing-masing jenis motor.

3. Menghitung tegangan terminal, arus dan ggl lawan untuk tiap jenis motor

4. menentukan pemakaian tiap jenis motor.

Kemampuan Awal




3. Kegiatan Belajar 1, 2 dan 4 dari modul ini.

Persyaratan Lulus


telah mengerjakan test dengan skor minimal 70 .

Mesin Arus Searah

45

MOTOR SHUNT

Karakteristik torsi dan kecepatan putaran

Untuk tujuan praktis motor shunt dipertimbngkan sebagai mesin yang mempunyai

kecepatan konstan pada semua kondisi beban sampai dengan beban penuh. Torsi

berbanding lurus dengan perubahan beban untuk harga fluksi medan yang konstan.

T ? Ia

Hubungan ini ditunjukkan pada gambar di bawah..

Karakteristik motor shunt

Kondisi kelistrikan

Nilai-nilai kelistrikan motor shunt dapat dihitung dari persamaan :

Vt = Eg + Ia.Ra volt

I = Ia + Ish amper

Latihan 5.1

Hitung ggl lawan yang dibangkitkan oleh motor shunt yang dihubungkan pada

tegangan sumber 250 V DC dan mengambil arus sebesar 120 A. Tahanan medan

shunt adalah 150 ohm dan tahanan rangkaian jangkar adalah 0,06 ohm.

Jawaban : _____________________

Mesin Arus Searah

46

Pemakaian

Motor shunt sangat sesuai untuk menggerakkan dengan kecepatan konstan seperti

penggerak peralatan mesin, kipas angin, blower dan poros-poros yang lurus.

MOTOR SERI


Motor seri mempunyai kecepatan yang tinggi dan torsi yang rendah pada beban ringan dan

kecepatan rendah torsi tinggi pada beban yang berat.

Kecepatan motor seri dapat menjadi sangat tinggi jika beban dilepas seluruhnya. Pada

kerja normal keadaan seperti ini diusahakan tidak terjadi.

Kenaikan yang cepat dari torsi sebagai akibat kenaikan beban terjadi penguatan secara

serempak pada harga fluksi medan dan fluksi jangkar oleh arus rangkaian yang sama.

T ? Ia2

Hubungan ini ditunjukkanh pada gambar di bawah.

Karakteristik motor seri

Kondisi kelistrikan

Nilai-nilai kelistrikan untuk motor seri dapat dihitung dengan persamaan :

Vt = Eg + Ia.Ra volt

I = Ia = If amper

Mesin Arus Searah

47

Latihan 5.2

Hitung ggl lawan yang dibangkitkan oleh motor seri yang dihubungkan pada

tegangan suplai 250 VDC dan mengambil arus 120 A. Tahanan rangkaian jangkar

0,06 ohm.

Jawaban : _____________________

Pemakaian

Motor seri digunakan terutama untuk beban yang berubah-ubah secara luas dimana

perubahan kecepatan yang ekstrim tidak begitu disukai dan dimana harus selalu ada

operator. Motor ini banyak dipakai untuk crane, hoist dan penggerak traksi.

MOTOR KOMPON


Sebuah motor kompon adalah menunjukkan gabungan karakteristik motor shunt dan motor

seri. Hal ini memperagakan ciri-ciri sifat dari kedua motor.

Gambar di bawah membandingkan kecepatan dan torsi dari ketiga jenis motor .

Karakteristik motor kompon kumulatif

Mesin Arus Searah

48

Kondisi kelistrikan

Kondisi kelistrikan motor kompon dapat dihitung dengan cara yang sama dengan motor

DC jenis lain

Latihan 5.3

Hitung ggl lawan yang dibangkitkan oleh motor kompon berikut.

Tegangan terminal : 250 V

Arus jala-jala : 120 A

Tahanan medan shunt : 150 ohm

Tahanan medan seri : 0,06 ohm

Tahanan jangkar dan sikat : 0,05 ohm

Jawaban : ___________________

Pemakaian

Motor kompon digunakan untuk mesin penggerak yang memerlukan kecepatan yang hampir

konstan dan pada beban-bebab yang tidak menentu atau pemakaian untuk beban berat yang

tiba-tiba seperti mesin press, mesin ketam, kompresor dan lift

Mesin Arus Searah

49

TUGAS PRAKTEK 3

Karakteristik beban dan kecepatan motor

Tugas

Menyelidiki pengaruh beban pada motor shunt.

Peralatan

Mesin DC Type ________________

Alat ukur kecepatan Type ________________ Range _____________

Ampermeter Type ________________ Range _____________

Voltmeter Type ________________ Range _____________

Beban yang dapat diatur Type ________________

Power Suplai DC Type ________________

Kabel penghubung

Saklar

Langkah kerja`


2. Atur Power suplai DC sesuai tegangan motor ___________ volt.

3. Dengan beban belum dikopel pada motor, tutup saklar SW1 dan catat kecepatan

tanpa beban berdasar arus jala-jala dalam tabel di bawah.

Arus jala-jala

I

Kecepatan

rpm

Mesin Arus Searah

50

Beban nol

Beban penuh

Beban lebih 20%

4. Hentikan motor dan kopel beban dengan poros motor.

5. Jalankan kembali motor dan atur beban untuk mendapatkan arus jala-jala serta catat

kecepatan motor berdasarkan pada arus pada tiap langkah dalam tabel di atas.

6. Lepaskan rangkaian dan matikan power suplai.

7. Lengkapi tugas praktek dengan menyelesaikan latihan berikut :

(a) Lukiskan karakteristik beban-kecepatan dari tabel hasil pengukuran diatas, pada

aksis berikut.

25% 50% 75% 100 % 120%

Arus beban

(b) Dengan menggunakan data hasil pengukuran pada tabel, hitung persen

regulasi kecepatan motor.

Mesin Arus Searah

51

Jawaban : _______________

(c) Jelaskan mengapa motor shunt dianggap sebagai mesin yang mempunyai

kecepatan konstan.

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

(d) Jelaskan mengapa kecepatan motor shunt hanya turun sedikit ketika beban

dinaikkan.

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

Mesin Arus Searah

52

Kegiatan Belajar 6 STARTING, KONTROL KECEPATAN DAN MEMBALIK PUTARAN MOTOR DC Tujuan


1. Menjelaskan cara-cara mengontrol kecepatan motor DC

2. Menghitung regulasi kecepatan motor DC

3. Membalik arah putaran motor DC

4. Menjelaskan mengapa perlu membatasi arus pada waktu mula jalan / starting

motor DC.

Kemampuan Awal




3. KB 1, 2 , 4 dan 5 dari modul ini.

Persyaratan Lulus

Untuk lulus dari unit ini anda harus telah menyelesaikan seluruh latihan dengan benar

dan telah mengerjakan test dengan skor minimal 70.

Mesin Arus Searah

53

Materi

Kontrol kecepatan motor

Kontrol kecepatan putaran jangkar motor DC dapat dicapai dengan tiga cara :

Kontrol arus medan

Kecepatan motor dapat diatur dengan mengubah kuat medan shunt. Sebuah rheostat

dapat dihubungkan seri dengan medan shunt untuk memberikan pengaruh sebagai

berikut :

? menaikkan arus medan

akan menurunkan kecepatan

? menurunkan arus medan

akan menaikkan kecepatan

Catatan :

Biasanya motor seri mempunyai

diverter medan yaitu sebuah rheostat

yang dihubungkan paralel dengan medan.

Kontrol tegangan suplai

Kontrol kecepatan dapat dicapai dengan mengatur tegangan suplai untuk mendapatkan

efek sebagai berikut :

? menaikkan tegangan suplai

menaikkan kecepatan motor

? menurunkan tegangan suplai

menurunkan kecepatan motor

Catatan : Sistem yang modern menggunakan kontrol tegangan elektronik.

Regulasi kecepatan

Persen regulasi kecepatan memberikan indikasi kemampuan motor untuk dapat

mempertahankan kecepatannya dari perubahan beban -nol ke beban penuh.

Regulasi kecepatan dapat dihitung dari persamaan:

Mesin Arus Searah

54

Persen Regulasi = n n

nxNL FL

FL

?100

Dimana : nNL = kecepatan jangkar pada beban nol

nFL = kecepatan jangkar pada beben penuh

Latihan 6.1

Hitung persentase regulasi kecepatan motor DC shunt bila kecepatan beban -nol

1500 rpm turun menjadi 1440 rpm pada beban penuh.

Jawaban : ______________

Membalik putaran mesin DC

Untuk membalik arah putaran motor, harus membalik salah satu dari arus medan atau

arus jangkar.

Jika kabel positip dan negatip suplai untuk motor dibalik, putaran motor tidak akan

berbalik, karena kedua arus medan dan arus jangkar arahnya dibalik secara bersamaan.

Secara umum prosedur untuk mengubah arah putaran motor DC adalah:

? membalik polaritas medan magnit utama, atau arah arus jangkar

? mengingat lilitan kutub bantu dan lilitan jangkar adalah satu

rangkaian, jangan mengubah sambungan pada kedua lilitan tersebut

? Jika motor tidak mempunyai kutub bantu, ubah posisi sikat-sikat untuk arah

putaran yang baru.

Latihan 6.2 Membalik putaran mutor shunt

Mesin Arus Searah

55

(a) Sambungkan diagram B sehingga arah putaran berlawanan dengan diagram A.

Yang perlu dirubah adalah polaritas kutub.

(b) Ulangi latihan dengan menggunakan diagram C. Yang diperlukan adalah

polaritas kutub-kutub medan magnit dan arah putaran.

Latihan 6.3 : Membalik putaran motor shunt yang dilengkapi kutub bantu

(a) Sambungkan Suplai dengan medan dan rangkaian jangkar untuk mendapatkan

polaritas seperti ditunjukkan pada gambar.

(b) Pada diagram tunjukkan arah putaran motor.

Catatan :

Mesin Arus Searah

56

Dalam halnya dengan motor, polaritas kutub bantu adalah berlawanan dengan

polaritas kutub utama berikutnya berdasarkan arah putaran. Hubungan ini harus

tetap ketika motor dibalik putarannya.

(c) Jelaskan dengan singkat bagaimana membalik arah putaran motor di atas.

______________________________________________________________

______________________________________________________________

Starting motor DC

Arus jala-jala motor DC pada saat mula jalan (starting) besarnya dapat berlebihan.

Gaya magnit yang menyebabkan arus yang tinggi dapat merusak lilitan jangkar, torsi

yang dibangkitkan dapat menyebabkan kerusakan mekanis, dan sistem suplai dapat

terganggu.

Masalah tersebut dapat diatasi dengan membatasi arus start kira-kira 150% dari arus

beban penuh motor. Hal ini dapat dilakukan dengan memasukkan tahanan kedalam

rangkaian jangkar selama waktu start. Nilai tahanan start dapat ditentukan dengan :

Ia (start) = Vt

Ra Rst? amper

Rst = tahanan yang ditambahkan pada waktu start

Latihan 6.4

Hitung nilai tahanan yang ditambahkan pada rangkaian jangkar untuk membatasi

arus strat sampai 150% arus beban penuh untuk sebuah motor DC 240 volt

Mesin Arus Searah

57

dengan arus beban penuh 100 amper. Tahanan medan shunt 120 ohm dan

tahanan rangkaian jangkar 0,1ohm.

Jawaban : _________________

TUGAS PRAKTEK

Kontrol kecepatan motor

Tugas

? Menyelidiki pengaruh perubahan tegangan suplai dan arus medan magnit terhadap

kecepatan putaran motor DC.

? Membalik arah putaran motor DC.

Peralatan

Mesin DC Type ________________

Power Suplai DC variabel Type ________________

2 ampermeter Type ________________ Range ____________

Voltmeter Type ________________ Range ____________


Alat ukur kecepatan Type ________________ Range ____________

Beban variabel Type ________________

Kabel penghubung

Saklar

Langkah 1 : Kontrol kecepatan dengan variasi tegangan.


Mesin Arus Searah

58

A dan B - terminal input C dan D - terminal jangkar E dan F - terminal medan shunt

2. Atur beban hingga kira-kira 60% beban penuh motor.

3. Pada tabel di bawah hitung dan catat tegangan aktual motor berdasarkan persen

dari tegangan kerja motor yang tertera pada pelat nama , dari 20% sampai 100%.

4. Atur rheostat medan hingga tahanan minimum.

5. Hidupkan power suplai DC dan atur tegangan pada 0 volt.

6. Tutup SW1 dan catat arus jangkar, arus medan dan kecepatan pada tabel di bawah

untuk masing-masing penunjukan tegangan.

Tegangan V

Arus jangkar

Arus medan

Kecepatan

% tegangan motor Aktual Ia If rpm

20%

40%

60%

80%

100%

7. Buka SW1 dan matikan power suplai. Jangan lepaskan sambungan peralatan.

8. Akhiri dan lengkapi tugas praktek pada bagian ini dengan menyelesaikan latihan-

latihan berikut ini:

(a) Pada aksis dibawah, lukiskan karakteristik kecepatan versus tegangan dengan

menggunakan hasil dari tabel di atas.

Mesin Arus Searah

59

Tegangan suplai

(b) Jelaskan secara singkat mengapa kecepatan berbanding lurus dengan

tegangan.

Langkah 2 : Kontrol kecepatan dengan perubahan fluksi magnit

1. Atur beban hingga kira-kira 60% beban penuh motor.

2. Atur rheostat medan pada tahanan minimum.

3. Dengan SW1 terbuka, hidupkan power suplai dan atur tegangan hingga harga

tegangan nominal motor __________ volt.

4. Tutup SW1, atur rheostat medan dan catat nilai arus jangkar, kecepatan dan

tegangan untuk arus medan yang diberikan.

Arus medan If

Arus jangkar Ia

Kecepatan rpm

Tegangan suplai V

5. Gunakan rheostat untuk menurunkan arus medan pada harga mula-mula yang

ditunjukkan pada tabel di atas.

6. Ulangi langkah 4 dengan memberi kenaikan pada harga arus medan. Catat hasilnya

pada tabel di bawah.

Kec

epat

an

Mesin Arus Searah

60

Arus medan

If

Arus jangkar

Ia

Kecepatan

rpm

Tegangan suplai

V

7. Buka semua saklar dan matikan power suplai.

8. Selesaikan tugas praktek pada bagian ini dengan melengkapi latihan berikut:

(a) Pada aksis di bawah lukiskan karakteristik kecepatan dan arus jangkar

terhadap arus medan.

- -

- -

- -

- -

- -

I I I I I

Arus medan ( ________ )

(b) Tuliskan urutan kejadian yang menyebabkan sebuah motor shunt kecepatannya

naik.

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

(c) Dari gambar di atas tentukan arus jangkar dan arus medan bila motor bekerja

pada 50% kecepatan nominalnya.

Mesin Arus Searah

61

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

Langkah 3 : Membalik arah putaran

1. Sambungkan peralatan seperti ditunjukkan diagram di bawah.

2. Hidupkan power suplai DC dan atur tegangan hingga harga tegangan nominal

motor ____________ volt.

3. Tutup SW1 dan tandai arah putaran dalam diagram di atas (searah atau berlawanan

arah jarum jam).

4. Buka SW1 dan matikan power suplai.

5. Pada ruang di bawah ini gambarkan kembali semua komponen dan tunjukkan

hubungan yang diperlukan untuk membalik arah putaran dengan mengubah polaritas

medan magnit.

6. Hubungkan kembali rangkaian mengikuti susunan rangkaian pada langkah 5.

7. Hidupkan power suplai DC dan atur tegangan hingga mencapai tegangan nominal

motor.

8. Tutup SW1 dan tandai arah putaran dalam diagram langkah 5.

9. Buka SW1 dan matikan power suplai.

Mesin Arus Searah

62

10. Hubungkan peralatan seperti ditunjukkan diagram di bawah .

11. Hidupkan power suplai, atur tegangan hingga harga nominal motor, tutup SW1 dan

tandai arah putaran dalam diagram langkah 11.

11. Selesaikan tugas praktek pada bagian ini dengan menjawab pertanyaan-

pertanyaan berikut ini.

12.

(a) Jelaskan alasan mengapa arah putaran biasanya berubah dengan perubahan

sambungan medan.

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

(b) Jelaskan pengaruhnya pada putaran jika rangkaian jangkar dan medan magnit

dibalik pada saat yang sama.

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

(c) Jelaskan pengaruhnya membalik polaritas suplai terhadap arah putaran motor.

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

(d) Mengapa generator kompon mempunyai regulasi yang lebih baik dari pada

generator shunt?

Mesin Arus Searah

63

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

Mesin Arus Searah

64

Kegiatan Belajar 7

MENENTUKAN RUGI-RUGI DAN EFISIENSI MESIN

DC

Tujuan


1. Mengidentifikasi sumber kerugian yang terjadi pada mesin DC

2. Mejelaskan tentang rugi-rugi yang terjadi pada mesin DC

3. Mejelaskan cara menentukan rugi-rugi pada mesin DC

4. Menghitung rugi-rugi dan efisiensi mesin DC

5. Melukiskan karakteristik efisiensi mesin DC dan menentukan titik efisiensi

maksimum.

Kemampuan Awal




3. Unit 1 s.d. 6 dari modul ini.

Persyaratan Lulus

Untuk lulus dari unit ini anda harus telah menyelesaikan seluruh latihan dengan benar

dan telah mengerjakan test dengan skor minimal 70.

Mesin Arus Searah

65

RUGI-RUGI DAN EFISIENSI MESIN DC

Kerugian adalah berhubungan dengan selisih antara daya sebenarnya yang diberikan

pada mesin dan daya yang diasilkan oleh mesin tersebut.

Input - Output = Rugi-rugi

Rugi-rugi yang terjadi pada mesin listrik seperti halnya generator atau motor terbagi

dalam tiga kelompok utama yaitu Rugi tembaga, rugi besi serta rugi gesekan dan celah

udara. Semua kerugian ini menghasilkan panas pada beberapa bagian mesin. Hal ini

memerlukan daya yang cukup besar yang harus diberikan pada mesin.

Rugi tembaga

Bila arus listri mengalir melalui suatu rangkaian, dayanya dinyatakan dalam watt dan

dihitung sebagai hasil perkalian tahanan dan kwadrat arus.

P I? 2. R watt

Pada mesin DC, rugi-rugi tejadi pada :

? lilitan jangkar

? hubungan sikat dan komutator

? lilitan kutub bantu

? lilitan medan seri

? lilitan medan shunt

Rugi tembaga pada lilitan jangkar, hubungan sikat dan komutator, lilitan kutub bantu,

dan lilitan medan seri dapat berubah-ubah menurut perubahan beban, tetapi rugi pada

medan shunt tetap untuk harga tegangan terminal yang konstan.

Rugi besi

Rugi besi terutama terjadi pada inti jangkar dan terdiri dari rugi arus eddy dan rugi

histerisis. Dalam prakteknya rugi besi ini dinyatakan rugi tetap.

Mesin Arus Searah

66

Rugi gesekan dan celah udara

Rugi gesekan terjadi pada bantalan dan komutator. Rugi celah udara tejadi pada

putaran jangkar dengan celah udara disekelilingnya. Pada prakteknya rugi-rugi gesekan

dan celah udara dianggap konstan/tetap.

Latihan 7.1

Hitung rugi tembaga dan rugi-rugi tetap sebuah motor DC shunt 250 volt pada

beban nol jika arus beban nol adalah 6 A, tahanan jangkar 0.1ohm, dan

tahanan medan shunt 250 ohm.

(a) Rugi tembaga pada beban nol.

Jawaban : __________________

(b) Rugi-rugi tetap.

Jawaban : ______________

Latihan 7.2

Hitung rugi-rugi tetap dari motor DC 120 volt berikut ini. Pengukuran daya

beban nol adalah 720 watt.

Tahanan rangkaian jangkar : 0,14 ohm


tahanan lilitan kutub bantu : 0,025 ohm

tahanan medan shunt : 60 ohm

Jawaban : _________________

Mesin Arus Searah

67

Efisiensi mesin

Efisiensi biasanya dinyatakan sebagai persentase perbandingan atara output terhadap

input.

%? ?OutputInput

x100

Daya output mesin lebih kecil dari daya input karena ada kerugian daya.

Dari gambar dapat dilihat bahwa:

Input = Output + Rugi-rugi

dan

Output = Input + Rugi-rugi

Jadi :

% Eisiensi = Output

Output Rugi rugix

? ?100

dan

% Efisiensi = Input Rugi rugi

Inputx

? ?100

Latihan 7.3

Hitung efisiensi mesin DC yang mempunyai daya output nominal 10 kW. Tegangan

suplai 250 volt dan arus beba penuhnya 45 amper.

Jawaban : _______________________

Mesin Arus Searah

68

Latihan 7.4

Hitung efisiensi sebuah generator DC yang digerakkan oleh motor diesel dengan

output 5,6 kW. Kerugian-kerugian pada generator didapatkan sebesar 600 watt.

Jawaban : ______________

Efisiensi maksimum

Efisiensi maksimum terjadi pada mesin bila rugi-rugi yang berubah-ubah sama dengan

rugi-rugi yang konstan. Pada umumnya mesin DC didisain terjadinya efisiensi

maksimum mendekati beban penuh mesin.

Latihan 7.5

Pada diagram berikut, tunjukkan :

(a) kurva yang menggambarkan

rugi-rugi tetap

(b) kurva yang menggambarkan

rugi-rugi yang berubah

(c) titik dimana efisiensi maksimum

terjadi (lukiskan garis yang me-

motong beban, rugi-rugi dan

efisiensi)

Mesin Arus Searah

69

Latihan 7.6

Hitung daya output, rugi-rugi tetap dan tahanan rangkaian jangkar motor DC

shunt 600 volt yang bekerja pada efisiensi maksimum 80%. Arus jala-jala pada

keadaan beban tersebut adalah 15 amper, dan tahanan medan shunt 600 ohm.

(a) Daya output.

Jawaban : __________________

(b) Rugi-rugi tetap.

Jawaban : ___________________

(c) Tahanan rangkaian jangkar.

Jawaban : ____________________

Mesin Arus Searah

70

III. EVALUASI Waktu : 210 menit Sifat : Closed Book

Pertanyaan-pertanyaan berikut ini menguji kemampuan pengetahuan Anda tentang apa yang

telah Anda pelajari dalam Pembelajaran 1. Untuk pertanyaan pilihan ganda 1 - 20 beri

tanda (?) pada kotak yang benar.

1. Inti dari jangkar mesin DC berlapis-lapis :

? mengurangi besarnya arus eddy

? menyederhanakan konstruksi

? mengurangi rugi histerisis

? memperkuat inti kutub.

2. Sikat-sikat pada mesin DC biasanya terbuat dari arang karbon karena :

? sikat arang mudah dibuat

? arang menjaga komutator tetap bersih

? tahanan kontak antara sikat arang dan komutator relatif tinggi

? arang adalah penghantar yang baik.

3. Dalam prakteknya lebar permukaan sikat pada sebuah mesin DC pada umumnya :

? lebih kecil dari lebar lamel-lamel komutator

? lebih besar dari lebar lamel-lamel komutator

? sama dengan lebar lamel-lamel komutator

? lebih kecil atau sama dengan lamel-lamel komutator.

4. Lamel-lamel komutator pada mesin DC terbuat dari :

? aluminium

? kuningan

? perunggu

? tembaga yang dikeraskan.

Mesin Arus Searah

71

5. Sebuah generator DC mengubah :

? enerji listrik menjadi enerji mekanik

? elektron-elektron yang dilepas kutub menjadi arus suplai

? enerji mekanik kutub bantu menjadi enerji listrik

? enerji mekanik menjadi enerji listrik.

6. Gandar atau bingkai mesin DC biasanya terbuat dari :

? baja tuang atau baja lempengan

? baja kecepatan tinggi

? kuningan tuangan atau perunggu meriam

? besi tuang.

7. Mesin DC yang mengubah enerji listrik menjadi enerji mekanik adalah:

? generator

? dinamometer

? motor

? alternator.

8. Rugi hysterisis pada inti jangkar disebabkan oleh :

? arus beban pada lilitan jangkar

? pembalikan fluksi terus menerus pada inti jangkar

? arus pada lilitan medan

? ggl induksi pada inti jangkar.

9. Kutub bantu pada mesin DC adalah :

? terletak pada jangkar

? kutub-kutub kecil yang ditempatkan diantara kutub-kutub utama

? kutub-kutub yang ukurannya sama dengan kutub-kutub utama

? ditempatkan pada bagian depan dari kutub magnit utama.

10. Lilitan kompensasi dan kutub bantu membantu :

? mengurangi bunga api pada komutator dengan mengubah arah medan magnit

utama

Mesin Arus Searah

72

? mengurangi bunga api pada komutator dengan memperkecil pengaruh

penyimpangan medan magnit dan variasi beban

? meningkatkan kerapatan fluksi

? memberi kemagnitan lintang dari kutub-kutub magnit.

11. Hubungan antara ggl induksi, arah medan magnit dan gerakan penghantar dapat

ditentukan dengan :

? peraturan tangan kiri Flemming

? hukum Faraday

? hukum Lenz

? peraturan tangan kanan Flemming.

12. Meningkatnya kuat medan pada generator DC menyebabkan :

? naiknya ggl

? menurunnya ggl

? meningkatnya kecepatan

? menurunnya kecepatan.

13. Lilitan gelombang mempunyai :

? empat cabang paralel

? dua cabang paralel

? cabang paralel sejumlah kutub bantu

? cabang paralel sejumlah kutub magnit utama.

14. Bila gerakan relatif terjadi antara sebatang penghantar dan medan magnit, sehingga

terjadi perpotongan diantaranya, suatu ggl diinduksikan sebanding dengan nilai dari

perpotongan tersebut. Pernyataan ini adalah :

? hukum Lenz

? hukum Ohm

? hukum Faraday

? hukum Flemming.

15. Pada generator yang mempunyai fluksi medan magnit yang konstan, ggl yang

dibangkitkan sebanding dengan :

Mesin Arus Searah

73

? arus jangkar

? tahanan jangkar

? kecepatan putaran

? arus medan magnit.

16. Gaya yang bekerja pada penghantar yang dialiri arus berada di dalam medan magnit

sebanding dengan :

? tegangan, kecepatan dan fluksi

? kerapatan fluksi, arus dan panjang penghantar

? kerapatan fluksi, torsi dan kecepatan

? kerapatan fluksi, tegangan dan panjang penghantar.

17. Usaha yang menghasilkan putaran adalah berkenaan dengan :

? Newton meter

? gaya

? Newton

? torsi

18. Hubungan antara arus, fluksi dan gaya pada motor dapat dinyatakan dengan :

? perturan tangan kanan Flemming

? peraturan tangan kiri Flemming

? peraturan tangan kiri Faraday

? peraturan tangan kanan Faraday.

20. Sebuah generator akan bekerja sebagai motor apabila :

? polaritas terminal dibalik

? lilitan dibalik

? posisi sikat di setel

? konversi enerji dibalik.

21. Sebutkan enam bagian pokok mesin DC.

? _______________________________________________________________ ? _______________________________________________________________ ? _______________________________________________________________

Mesin Arus Searah

74

? _______________________________________________________________ ? _______________________________________________________________ ? _______________________________________________________________

22. Nyatakan dua fungsi gandar pada mesin DC :

? ______________________________________________________________

? _______________________________________________________________

23. Jelaskan pada lingkaran perputaran dimana ggl maksimum terjadi.

_________________________________________________________________

24. Jelaskan pada lingkaran perputaran dimana ggl minimum terjadi.

_________________________________________________________________

25. Hitung kecepatan putaran dari generator 4 kutub dengan 400 batang penghantar dalam 2

cabang paralel menghasilkan tegangan terminal 240 V, jika fluksi per kutub adalah

0,03 Wb.

Jawaban : ________________________

26. Hitung ggl induksi pada kumparan dengan 10 lilit jika fluksi yang melingkupinya

berubah dari 250 mWB ke 135 mWb dalam waktu 120 millidetik.

Jawaban : ______________________

Mesin Arus Searah

75

27. Identifikasi dua cara untuk memperbaiki komutasi.

? ______________________________________________________________

? _______________________________________________________________

28. Apakah kutub bantu itu? Dimana tempatnya pada mesin DC?

? ______________________________________________________________

? _______________________________________________________________

29. Hitung gaya yang bekerja pada penghantar sepanjang 200 mm yang dialiri arus 4 A

berada didalam medan magnit 0,6 Tesla.

Jawaban : ____________________

30. Dimana lilitan kompensasi didapati pada mesin DC?

?____________________________________________________________

31. Apakah fungsi komutator dan sikat-sikat pada mesin DC?

?____________________________________________________________

? ___________________________________________________________

32. Berapakah arus tiap rangkaian dari lilitan jangkar 6 kotub, lilitan gelung, jika arus

totalnya 600 amper.

Jawaban : ____________________

Mesin Arus Searah

76

33. Pada kecepatan berapakah generator shunt 6 kutub harus diputarkan untuk menghasilkan

tegangan 300 V? Jangkar lilitan gelombang mempunyai 640 batang penghantar aktif dan

fluksi per kutubnya adalah 0,0156 Wb.

Jawaban : ________________________

34. Hitung ggl yang dibangkitkan dari sebuah generator lilitan gelung 4 kutub yang

mempunyai 360 aktif, fluksi perkutub 0,02 Wb dan berputar pada kecepatan 1200 rpm.

Jawaban : ___________________________




35. Reaksi jangkar pada generator mengubah/menggeser medan utama, dalam hal ini

? menghasilkan medan manit yang kuat

? mengubah distribusi medan utama ke arah mendahului ujung- ujung kutub

? mengubah distribusi medan utama ke arah mengikut ujung-ujung kutub

? menaikkan tegangan output.

36. Arus yang mengalir dalam lilitan kutub bantu pada generator adalah :

? lebih besar dari arus jangkar

? sama dengan arus jangkar

? lebih kecil dari arus jangkar

? tergantung pada arus medan shunt.

Mesin Arus Searah

77

37. Kecepatan kritis sebuah generator adalah kecepatan dimana :

? kerusakan terjadi pada gaya sentrifugal jangkar

? bantalan mengalami panas yang berlebihan

? kecepatan keliling komutator berlebihan

? ggl mulai dibangkitkan.

38. Polaritas kutub bantu generator DC harus :

? sama dengan kutub utama berikutnya pada arah perputaran

? selalu dengan polaritas utara

? sama dengan kutub utama didepannya pada arah putaran

? selalu dengan polaritas selatan.

39. Sebuah generator shunt diputarkan dengan kecepatan konstan. jika fluksi dikurangi 50 %

dari nilai yang tertera, ggl yang dibangkitkan akan menjadi :

? seperempat

? setengah

? dua kali lipat

? tidak berubah.

40. Generator penguat terpisah mempunyai :

? medan yang dihubung paralel dengan jangkar

? enerji disuplai dari sumber lain diluar jangkar

? enerji disuplai dari jangkar

? medan dihubung seri dengan jangkar.

41. Medan magnit yang dihasilkan oleh arus dalam jangkar generator :

? berubah-ubah dalam waktu dan ruang

? berputar searah putaran jangkar

? tetap tak berubah di dalam ruang

? berputar berlawanan dengan putaran jangkar.

42. Generator shunt tidak dapat mulai membangkitkan tegangannya jika tahanan dari

? rangkaian medan terlalu tinggi

Mesin Arus Searah

78

? rangkaian medan terlalu rendah

? rangkaian jangkar terlalu rendah

? rangkaian jangkar terlalu tinggi.

43. Suatu kurva kemagnitan menunjukkan hubungan antara:

? gaya gerak magnit dan fluksi total

? fluksi total dan kerapatan fluksi

? permeabilitas dan kerapatan fluksi

? tegangan yang dibangkitkan dan arus beban.

44. Kurva yang menunjukkan hubungan antara ggl yang dibangkitkan dan arus medan

untuk sebuah generator disebut :

? karakteristik rangkaian terbuka

? karakteristik penguatan

? karakteristik beban

? karakteristik tahanan medan magnit.

45. Jika generator shunt diputarkan dengan arah terbalik dan semua faktor lainnya tetap

sama , maka :

? tidak akan membangkitkan tegangan

? akan membangkitkan tegangan , tetapi polaritas terminal menjadi terbalik

? akan membangkitkan tegangan, tetapi polaritas terminal tidak berubah

? akan membebani lebih penggerak mulanya.

46. Komutasi dari generator tanpa kutub bantu dibantu dengan :

? menggeser sikat-sikat kebelakang/mundur

? menaikkan kecepatan putaran

? menggeser sikat-sikat kedepan/maju

? mengencangkan pegas sikat.

47. Pada generator yang tidak dilengkapi kutub bantu, pada kondisi kerja yang

bagiamana magnit axis bertepatan sama dengan geometrik axis?

_________________________________________________________________

Mesin Arus Searah

79

48. Tuliskan tiga cara yang digunakan untuk mengurangi bunga api pada komutator.

? _______________________________________________________________

? _______________________________________________________________

? _______________________________________________________________

49. Tuliskan tiga keuntungan menggunakan generator dengan kutub bantu.

? _______________________________________________________________

? _______________________________________________________________

? _______________________________________________________________

50. Bagaimana kutub bantu mengurangi bunga api pada komutator?

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

51. Tiga kondisi apakah yang penting untuk membangkitkan tegangan pada generator

shunt penguat sendiri?

? _______________________________________________________________

? _______________________________________________________________

? _______________________________________________________________

52. Tuliskan tiga langkah untuk memperkecil pengaruh reaksi jangkar.

? _______________________________________________________________

? _______________________________________________________________

? _______________________________________________________________

53. Bagaimana besarnya tegangan yang dihasilkan oleh generator dapat dikontrol?

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

Mesin Arus Searah

80




54. Tegangan terminal generator shunt dapat dikontrol dengan sebuah tahanan variabel

yang dihubungkan :

? seri dengan medan shunt

? seri-paralel dengan medan shunt

? paralel dengan medan shunt

? paralel dengan jangkar.

55. Tegangan terminal generator kompon lebih menjadi naik apabila :

? beban menjadi kapasitip

? beban dinaikkan

? beban dikurangi

? arus medan dikurangi.

56. Sebuah generator shunt dijalankan pada kecepatan konstan hanya dapat

mempertahankan drop tegangan terminal pada harga yang konstan untuk suatu

kenaikan beban dengan cara :

? mengurangi jumlah lilitan

? menaikkan fluksi medan magnit utama

? menurunkan fluksi medan magnit utama

? menambah jumlah cabang paralel pada lilitan jangkar.

57. Bila beban pada generator shunt kecepatan konstan dinaikkan dari beban-nol sampai

beban penuh, maka beda potensial pada terminal :

? naik

? turun

58. Sebuah generator kompon-lebih digunakan dimana tegangan yang agak konstan

diperlukan :

? pada terminal generator

? tetap konstan

? turun sampai nol.

Mesin Arus Searah

81

? untuk periode yang panjang

? untuk waktu yang singkat

? pada beberapa keadaan tertentu.

59. Menurunnya nilai tahanan pada rheostat medan magnit pada generator shunt akan

menyebabkan :

? tegangan terminal turun

? generator over speed

? tegangan terminal naik

? generator gagal membangkitkan tegangan.

60. Jika beda potensial terminal beban-nol pada generator kompon sama dengan tegangan

beban penuhnya disebut :

? kompon lebih

? kompon datar

? kompon diferensial

? kompon kurang.

61. Regulasi tegangan generator dapat dinyatakan dengan persamaan

? Eg Vt

Eg?

? Eg Vt

Vt?

62. Sebuah generator kompon mempunyai lilitan shunt dan seri pada tiap inti kutubnya.

Jika kedua arus kumparan sama arahnya , maka generator disebut :

? kompon nol

? kompon shunt

? kompon kumulatif

? kompon differensial.

63. Karakteristik luar generator penguat terpisah :

? sedikit menurun

? datar

? Eg

Eg Vt?

? Vt EgVt?

Mesin Arus Searah

82

? menurun tajam

? sedikit menaik.

64. Generator dengan lilitan-kompon kumulatif lebih sesuai untuk :

? beban traksi yang besar

? pengisi batere

? rangkaian penerangan seri

? electroplating.

65. Regulasi tegangan generator DC adalah perubahan pada tegangan terminal yang

dinyatakan dalam persentase :

? tegangan rangkaian terbuka

? teganganterminal pada setengah beban penuh

? tegangan terminal beban penuh

? tegangan terminal pada beban kecil.

66. Pada generator kompon dimana ggm medan seri berlawanan dengan ggm medan shunt

disebut :

? kompon kumulatif

? kompon seri

? kompon lebih

? kompon differensial

67. Menaikkan nilai tahanan rheostat medan pada generator shunt akan menghasilkan :

? putaran lebih pada generator

? kenaikan tegangan terminal

? turunnya tegangan terminal

? kegagalan membangkitkan tegangan

68. Hitung arus medan shunt dan arus jangkar generator shunt dengan data-data sebagai

berikut :

Tegangan terminal : 220 volt, Jumlah kutub : 4

Arus beban : 85 amper , Tahanan medan shunt : 150 ohm

Tahanan rangkaian jangka : 0,33 ohm

Mesin Arus Searah

83

Jawaban : ____________________

69. Sebuah generator shunt 4 kutub tegangan terminalnya 250 volt. Jika tahanan lilitan

medan shunt 175 ohm, dan output 8 kW, hitung :

(a) arus medan shunt = ______________________________________

(b) arus jangkar = ______________________________________

(c) arus beban = ______________________________________

70. Sebuah generator shunt mensuplai daya 20 kW pada tegangan 200 volt. Jika tahanan

medan shunt 125 ohm dan tahanan rangkaian jangkar 0,25 0hm. Hitung :

(a) arus medan shunt :

______________________________________

(b) arus beban :

______________________________________

(c) arus jangkar :

______________________________________

(d) ggl yang dibangkitkan : ______________________________________

71. Generator kompon 4 kutub mempunyai tegangan terminal 300 volt bila mensuplai

beban 56 amper. Jika lilitan medan shunt mempunyai tahanan 100 ohm, tahanan

rangkaian jangkar 0,125 ohm, tahanan medan seri 0,175 ohm, tahanan lilitan kutub

bantu 0,1 ohm dan kerugian-kerugian diabaikan, Hitung :

Mesin Arus Searah

84

(a) arus lilitan medan shunt : ___________________________

(b) arus jangkar : ___________________________

(c) Tegangan yang dibangkitkan : ____________________________

72. Hitung persen regulasi generator bila tegangan terminal naik dari 250 volt menjadi

275 volt ketika beban diturunkan sampai nol.

Jawaban : __________________________

73. Hitung tegangan beban-nol generator dimana regulasinya 8 % dan tegangan terminal

berbeban 240 volt.

Jawaban : ____________________

74. Hitung tegangan terminal saat berbeban sebuah generator shunt yang mempunyai tegangan beban-nol 300 volt dan regulasi 7,5 %.

Mesin Arus Searah

85

Jawaban : _____________________

75. Lukiskan karakteristik beban generator shunt dan generator kompon kumulatif pada

aksis dibawah ini. Anggap Vt pada beban penuhnya sama besar.


telah Anda pelajari dalam Pembelajaran 4. Untuk pertanyaan pilihan ganda 76 – 83 beri


76. Arah ggl lawan pada penghantar jangkar motor DC dapat ditentukan dengan :

? kaidah tangan kanan untuk selenoid

? kaidah tangan kanan Flemming untuk generator

? kaidah tangan kiri Flemming untuk motor

? kaidah Faraday.

Mesin Arus Searah

86

77. Ggl lawan yang diinduksikan di dalam jangkar motor DC sama dengan :

? Vt - Ia.Ra

? Vt

? Vt + Ia.Ra

? Ia.Ra.

78. Torsi motor DC berbanding lurus dengan produk dari :

? tegangan dan arus suplai

? fluksi dan arus jangkar

? fluksi dan arus medan

? arus jangkar dan arus medan.

79. Polaritas kutub bantu harus berlawanan dengan kutub utama berikutnya mengikuti

arah putaran untuk :

? motor

? motor dan generator

? generator

? dynamometer.

80. Pengaruh reaksi jangkar pada motor DC menyebabkan kedudukan netral magnetik :

? bergeser sesuai arah putaran

? tidak berubah posisi

? bergeser berlawanan arah putaran

? berubah-ubah berdasarkan waktu dan ruang.

81. Pengaruh reaksi jangkar pada motor DC meningkat/naik sejalan dengan :

? kenaikan beban

? kenaikan arus medan

? kenaikan kecepatan putaran

? turunnya beban.

82. Torsi motor shunt untuk harga fluksi medan yang tetap adalah :

? berbanding terbalik dengan arus jangkar

Mesin Arus Searah

87

? berubah sebanding dengan kwadrat arus

? berbanding lurus dengan arus jangkar

? tetap konstan

83. Ggl lawan motor shunt yang bekerja pada beban yang ringan adalah :

? sama dengan tegangan suplai

? lebih kecil dari tegangan suplai

? lebih tinggi dari tegangan suplai

? nol.

84. Untuk putaran yang telah ditentukan, ggl lawan motor DC berubah secara lagsung

dengan mengubah :

_________________________________________________________________

85. Gaya yang berputar pada motor disebut :

_________________________________________________________________

86. Jelaskan pengaruh reaksi jangkar terhadap distribusi fluksi kutub pada permukaan

kutub.

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

87. Jelaskan seberapa buruk komutasi dapat dikurangi pada motor yang tidak meng-

gunakan kutub bantu dimana terdapat persyaratan perubahan yang tetap pada beban.

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

88. Jelaskan bagaimana motor DC diklasifikasikan.

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

89. Apakah yang dimaksud dengan ggl lawan pada motor?

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

Mesin Arus Searah

88

90. Apakah yang akan terjadi pada motor jika ggl lawan sama dengan tegangan terminal? _________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

91. Hitung torsi yang dihasilkan oleh motor jika daya yang ditransmisikan oleh poros

adalah 20 kW, kecepatan putaran 1480 rpm.

Jawaban : ___________________

92. Hitung daya yang dihasilkan pada poros motor yang bekerja pada putaran 950 rpm

jika torsi yang dihasilkan pada putaran tersebut adalah 37 Nm.

Jawaban : ___________________

93. Hitung ggl lawan yang dibangkitkan oleh motor DC seri 250 volt yang mengambil

arus 60 amper dari sumber, jika tahanan rangkaian jangkar 0,08 ohm.

Jawaban : ____________________

Mesin Arus Searah

89

94. Hitung arus jangkar motor DC 240 volt jika tahanan rangkaian jangkar adalah 0,15

ohm dan ggl lawan yang dibangkitkan 236 volt.

Jawaban : __________________________

95. Sebuah motor DC 4 kutub, lilitan gelung mempunyai 400 penghantar aktif dan

berputar pada kecepatan 1500 rpm. Hitung arus jangkar bila motor dihubungkan pada

tegangan sumber 260 volt.

Tahanan rangkaian jangkar 0.05 ohm. Fluksi medan magnit 25 mWb.

Jawaban : ____________________




96. Jenis motor DC yang digunakan untuk traksi pada umumnya :

? yang disambung shunt

? sambungan seri

? sambungan kompon

? hubungan diferensial.

Mesin Arus Searah

90

97. Pada saat beban dinaikkan pada motor DC seri putaranya akan :

? naik

? tetap konstan

? turun

? berosilasi.

98. Torsi motor motor shunt pada harga fluksi yang telah tertentu :

? adalah berbanding terbalik dengan arus jangkar

? berubah sebesar kwdratis arus

? adalah berbanding lurus dengan arus jangkar

? tetap konstan.

99. Ggl lawan motor shunt yang bekerja pada beban yang ringan adalah :

? sama dengan tegangan suplai

? lebih kecil dari tegangan suplai

? lebih besar dari tegangan suplai

? nol

100. Apabila beban dinaikkan pada motor DC shunt, kecepatannya akan :

? naik

? tetap konstan

? turun dengan cepat

? turun sedikit.

101. Motor DC seri pada beban nol akan :

? tidak bekerja hingga beban disambungkan

? berputar, tetapi pada putaran kurang

? gagal start

? berputar pada kecepatan sangat tinggi.

102. Motor yang cocok untuk bekerja pada beban yang berat dan selalu berubah-ubah

dimana kecepatannya relatif konstan adalah :

? motor shunt

Mesin Arus Searah

91

? motor kompon kumulatif

? motor seri

? motor differensial.

103. Besarnya arus yang diambil jangkar motor DC dapat dicari dengan persamaan :

? Ia = Vt Eg

Ra?

? Ia = Eg Vt

Ra?

104. Bila motor bekerja secara normal pada saat dibebani, arus jangkar dibatasi oleh :

? kuat medan magnit utama

? tahanan jangkar

? ggl lawan

? tegangan suplai

105. Jika lilitan kutub bantu motor kompon kumulatif menjadi terbuka, kecepatan motor

akan :

? naik sedikit

? turun sedikit

? turun sampai nol

? naik secara tajam.

106. Mengapa motor DC seri tidak boleh dikopel pada beban dengan menggunakan belt? _________________________________________________________________

_________________________________________________________________

107. Ketika beban pada motor shunt naik, torsi juga naik. Faktor apakah yang

menyebabkan torsi naik secara otomatis ?

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

? Ia = Eg Vt

Ra?

? Ia = Vt Eg

Ra?

Mesin Arus Searah

92

108. Mengapa kecepatan putaran motor seri turun dengan cepat ketika beban dinaikkan ?

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

109. Apakah keuntungan yang diperoleh dengan menambahkan sedikit lilitan medan shunt

pada motor seri khusus ?

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

110. Apakah keuntungan yang diperoleh dengan menambahkan lilitan medan seri pada

motor shunt khusus ?

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

111. Sebuah motor shunt 250 volt mengambil arus total 20 amper. Hitung ggl lawan pada

bebabn ini, bila tahanan medan shunt 200 ohm dan tahanan rangkaian jangkar

0,2 ohm.

Jawaban : ___________________

112. Hitung ggl lawan yang dibangkitkan oleh motor seri 4 kutub dengan tahanan

rangkaian jangkarnya 0.5 ohm. Tegangan terminal 500 volt dan arus beban 50 A.

Jawaban : ___________________

Mesin Arus Searah

93

113. Hitung arus yang diambil dari suplai oleh motor kompon 240 volt yang mempunyai

data-data sebagai berikut :



Tahanan rangkaian jangkar : 0.55 ohm

Ggl lawanyang dibangkitkan : 220 volt

Jawaban : ____________________

114. Hitung torsi beban penuh dan ggl lawan untuk mesin DC berikut.

Jenis mesin : motor seri

Tegangan terminal : 600 volt

Output beban penuh : 56 kW

Arus beban penuh : 102 amper

Kecepatan beban penuh : 1500 rpm


Tahanan kutub bantu : 0,12 ohm

Tahanan jangkar : 0,11 ohm

Jawaban : __________________________

Mesin Arus Searah

94

115. Hitung arus jangkar dan arus total yang diambil oleh motor berikut.

Jenis motor : shunt


Tahanan rangkaian medan : 200 ohm


Ggl lawan yang dibangkitkan : 555 volt Kecepatan motor : 1500 rpm

Jawaban : ____________________




116. Untuk menaikkan kecepatan motor shunt, menggunakan kontrol medan magnit,

tahanan rangkaian medan magnitnya :

? diturunkan

? dinaikkan

? dihubung singkat

? dihubung terbuka

117. Jika sebuah motor DC shunt diharapkan dapat bekerja pada suatu range kecepatan

dengan kontrol medan magnit, hal ini didesain untuk berputar pada kecepatan

minimum dengan :

? arus medan minimum

? arus medan maksimum

? fluksi sisa

? tanpa arus medan.

Mesin Arus Searah

95

118. Kecepatan putaran motor kompon dikurangi dengan :

? menaikkan tahanan rangkaian medan shunt

? menaikkan beban

? menurunkan beban

? menurunkan tahanan rangkaian medan shunt.

119. Jika lilitan kutub bantu motor kompon kumulatif menjadi rangkaian terbuka,

kecepatan motor akan :

? naik sedikit

? turun sedikit

? turun sampai nol

? naik secara tajam.

120. Untuk membalik arah putaran motor DC shunt :

? harus membalik sambungan jangkar dan medan

? harus membalik sambungan jangkar

? harus mengganti lilitan jangkar

? harus membalik kabel penghubung ke suplai.

121. Jika kabel positip dan negatip suplai yang disambungkan pada motor saling

ditukarkan, maka motor akan :

? berhenti berputar

? berputar dengan arah sebaliknya

? berputar sama dengan arah semula

? naik kecepatannya.

122. Untuk membalik arah putaran motor DC seri :

? harus membalik sambungan jangkar

? harus menukar sambungan kabel ke jala-jala

? harus mengganti lilitan medan

? harus membalik sambungan kutub bantu dalam hubungannya dengan

jangkar.

Mesin Arus Searah

96

123. Jika motor shunt dijalankan sebagai generator dalam arah putaran yang sama :

? hubungan jangkar harus dibalik

? hubungan jangkar dan medan tetap/tidak diubah

? hubungan medan harus dibalik

? medan harus dilepas

124. Jika putaran motor DC dibalik, sambungan antara kutub bantu dan jangkar harus

? dibalik

? dibiarkan tidak dirubah

? dilepas

? dihubung terbuka.

125. Untuk membalik arah putaran motor kompon :

? hanya hubungan lilitan medan seri yang dibalik

? hanya hubungan lilitan medan shunt yang dibalik

? kedua hubungan lilitan seri dan shunt dibalik

? hanya hubungan lilitan kutub bantu saja yang dibalik.

126. Arus start motor DC yang dibebani penuh umumnya akan dibatasi pada kira-kira

? 100% arus nominal

? 150% arus nominal

? 500% arus nominal

? 600% arus nominal

127. Pada saat start, arus yang masuk motor dibatasi oleh :

? ggl lawan pada jangkar

? tahanan starter

? ggl lawan dan tahanan jangkar

? tahanan medan shunt

128. Motor-motor kecil tidak memerlukan tahanan start dari luar karena :

? tegangan suplai kecil

? ggl lawan pada waktu start kecil

Mesin Arus Searah

97

? tahanan jangkar rendah

? tahanan jangkar tinggi.

129. Faktor utama yang membatasi arus kerja yang diambil motor DC adalah :

? tahanan jangkar

? tahanan lilitan medan

? ggl lawan

? tahanan sikat-sikat.

130. Bila tahanan-tahanan start, digunakan bersama dengan starter DC, diperlukan untuk

dapat dialiri arus yang sangat besar, bahan yang digunakan adalah :

? kawat baja

? kawat tahanan eureka

? kawat kisi besi tuang

? blok karbon

131. Hitung persen regulasi motor shunt yang mempunyai kecepatan beban-nol 1200 rpm

dan kecepatan beban penuhnya 1160 rpm.

Jawaban : ________________

132. Hitung kecepatan beban penuh sebuah motor DC jika kecepatan beban-nol 1000 rpm dan persen regulasi 5%.

Jawaban : ______________________

133. Hitung kecepatan beban-nol motor DC kompon dengan kecepatan beban penuh 2500 rpm dan persen regulasi 20%.

Jawaban : ___________________

Mesin Arus Searah

98

134. Hitung nilai tahanan yang harus ditambahkan pada rangkaian jangkar untuk

membatasi arus start hingga 150% arus beban penuh untuk motor berikut ini :

Jenis motor : shunt

Tahanan jangkar : 0,15 ohm Tahanan shunt : 150 ohm

Arus beban penuh : 120 amper


Jawaban : __________________________

135. Hitung arus start yang diambil motor berikut ini jika tahanan start sebesar 1ohm

ditambahkan pada rangkaian jangkar.

Jenis motor : Kompon

Teganganterminal : 240 volt

Tahanan shunt : 100 ohm

Tahanan jangkar : 0,04 ohm


Tahanan lilitan kutub bantu : 0,03 ohm

Jawaban : ____________________

Mesin Arus Searah

99




136. Inti jangkar mesin DC dibuat berlapis-lapis gunanya untuk :

? mengurangi besarnya arus eddy

? menyederhanakan konstruksi

? mengurangi rugi hysterisis

? mengurangi rugi tembaga.

137. Rugi hysterisis pada jangkar generator DC terjadi karena :

? arus beban pada lilitan jangkar

? pembalikan fluksi yang terus menerus pada jangkar

? arus pada lilitan medan

? ggl induksi pada inti jangkar.

138. Arus eddy pada mesin DC menyebabkan :

? berkurangnya fluksi pada medan magnit.

? gangguan medan magnit

? panas pada laminasi inti jangkar

? kesalahan pembacaan pada ampermeter.

139. Kemampuan mesin DC menahan kenaikan suhu selama waktu kerjanya tergantung pada : ? kelas isolasi lilitan

? ukuran jangkar

? cara pendinginan

? suhu sekitar.

140. Total rugi-rugi tembaga pada mesin DC adalah jumlah dari :

? drop tegangan pada jangkar dan medan magnit

? kerugian daya pada jangkar

? rugi gesaekan dan rugi celah udara

? rugi-rugi daya pada lilitan jangkar dan medan magnit.

Mesin Arus Searah

100

142. Efisiensi mesin DC ditunjukkan dari perbandingan :

? ggl yang dibangkitkan terhadap tegangan terminal

? daya output terhadap daya input

? kecepatan beban nol terhadap kecepatan beban penuh

? daya input terhadap daya output

143. Yang manakah berikut ini yang dimaksud dengan rugi-rugi yang berubah-ubah pada

sebuah generator :

? rugi-rugi jangkar

? rugi celah udara

? rugi medan shunt

? rugi gesekan.

144. Untuk menentukan rugi-rugi tetap pada mesin DC perlu melakukan:

? test penurunan tegangan

? test beban nol

? test berbeban

? test rotor dikunci

145. Baja silikon digunakan pada pembuatan jangkar mesin DC adalah :

? untuk kekuatan mekanik

? karena baja silikon ringan

? untuk mengurangi arus eddy

? untuk mengurangi rugi hysterisis.

146. Hitung efisiensi motor berikut ini :

Jenis motor : shunt

Arus beban : 52 amper




Rugi besi dan gesekan : 500 watt

Mesin Arus Searah

101

Jawaban : ___________________

147. Hitung efisiensi sebuah motor DC 240 volt dengan output beban penuh 11,2 kW jika

rugi-rugi total pada beban ini adalah 2238 kW.

Jawaban : __________________________

148. Hitung jumlah rugi-rugi tembaga dan rugi-rugi tetap pada generator DC shunt yang

dihubungkan pada tegangan suplai 200 volt dan mengambil arus beban nol 6 A.

Tahanan medan shunt 200 ohm dan tahanan rangkaian jangkar 0,2 ohm.

(a) Total Rugi tembaga.

Jawaban : _____________

(b) Rugi-rugi tetap :

Jawaban : ______________

Mesin Arus Searah

102

149. Efisiensi sebuah motor DC adalah 90 % ketika arus jala-jala 12 amper pada tegangan 600 volt. Hitung :

(a) Daya output motor.

Jawaban : _______________

(b) Total rugi-rugi dalam watt

Jawaban : _________________

150. Hitung efisiensi beban penuh, ggl lawan dan rugi-rugi tetap/konstan sebuah motor DC

seri 52,2 kW yang mengambil arus beban penuh 102 A ketika dihubungkan pada

tegangan suplai 600 volt. Tahanan lilitan medan seri 0,17 ohm, tahanan lilitan kutub

bantu 0,12 ohm dan tahanan jangkar 0,11 ohm.

(a) Efisiensi pada beban penuh.

Jawaban: _____________________

(b) ggl lawan pada beban penuh.

Jawaban : ___________________

(c) Rugi-rugi tetap

Jawaban : ___________________

Mesin Arus Searah

103

KUNCI JAWABAN PERTANYAAN EVALUASI Kegiatan Belajar 1 1. Mengurangi besarnya arus eddy. 2. Tahanan kontak antara sikat arang dan komutator relatif tinggi. 3. Lebih besar dari lamel-lamel komutator. 4. Tembaga yang dikeraskan. 5. Enerji mekanik menjadi enrji listrik. 6. Baja tuang atau baja lempengan. 7. Motor. 8. Pembalikan fluksi terus menerus pada inti jangkar. 9. Kutub-kutub kecil yang ditempatkan diantara kutub-kutub utama. 10. Mengurangi bunga api pada komutator dengan memperkecil pengaruh penyimpangan

medan magnit dan variasi beban. 11. Peraturan tangan kanan Flemming. 12. Naiknya ggl. 13. Dua cabang paralel. 14. Hukum Faraday. 15. Kecepatan putaran. 16. Kerapatan fluksi, arus, dan panjang penghantar. 17. Torsi. 18 Peraturan tangan kiri Flemming. 19. Komutator. 20. Konversi enerji dibalik. 21. Enam bagian utama adalah :

? gandar

Mesin Arus Searah

104

? inti kutub ? kumparan medan ? inti jangkar ? komutator ? sikat-sikat.

22. Kegunaan gandar :

? penyangga inti kutub ? melengkapi rangkaian medan magnit kutub.

23. Ggl maksimum diinduksikan ketika penghantar memotong medan magnit pada

900. 24. Saat bergerak sejajar dengan medan magnit. 25. 600 rpm. 26. 9,58 V. 27. Menggunakan bahan sikat dengan tahanan tinggi,

menggunakan kutub bantu. 28. Kutub bantu adalah kutub-kutub kecil yang dihubungkan seri dengan jangkar dan

ditempatkan diantara kutub-kutub utama. 29. 0,48 N. 30. Lilitan kompensasi terdapat pada permukaan kutub utama. 31. Komutator dan sikat-sikat menghubungkan lilitan jangkar dengan rangkaian luar. 32. 100 A. 33. 600 rpm. 34. 144 V. Kegiatan Belajar 2 35. mengubah distribusi medan magnit utama ke arah mendahului ujung-ujung kutub. 36. sama dengan arus jangkar. 37. Ggl mulai dibangkitkan. 38. Sama dengan kutub utama berikutnya pada arah putaran. 39. Setengah.

Mesin Arus Searah

105

40. Enerji disuplai dari sumber lain diluar jangkar. 41. Tetap tak berubah pada ruang. 42. Rangkaian medan terlalu tinggi. 43. Gaya gerak magnit dan fluksi total. 44. Karakteristik rangkaian terbuka. 45. Tidak akan membangkitkan tegangan. 46. Menggeser sikat maju/kedepan. 47. Kedua aksis bertepatan sama pada beban nol. 48. Tiga cara yang digunakan untuk mengurangi bunga api :

? menaikkan waktu komutasi ? menggunakan bahan sikat dengan tahanan tinggi. ? menginduksikan ggl yang berlawanan pada kumparan hubung singkat.

49. Keuntungan menggunakan kutub bantu adalah :

? mengurangi bunga api ? memberikan kedudukan konstan sikat-sikat ? nominal tegangan dan output lebih tinggi ? mudah membalik putaran.

50. Dengan melawan reaksi jangkar. 51. Kondisi penting tersebut adalah :

? mengurangi kemagnitan ? arah putaran yang benar ? putaran diatas kecepatan kritis.

52. Tiga langkah mengurangi pengaruh reaksi jangkar ialah :

? memastikan medan magnit yang kuat ? menaikkan reluktansi ujung-ujung kutub ? menggunakan kutub bantu atau lilitan kompensasi.

53. tegangan yang dihasilkan dapat dikontrol dengan kecepatan putaran atau memperkuat

medan magnit. Kegiatan Belajar 3 54. Seri dengan medan sunt.

Mesin Arus Searah

106

55. Beban dinaikkan. 56. Menaikkan fluksi medan magnit utama. 57. turun. 58. Pada beberapa keadaan tertentu. 59. Tegangan terminal naik. 60. Kompon datar.

61. Eg Vt

Vt?

62. Kompon kumulatif. 63. Sedikit menurun. 64. Beban traksi yang besar. 65. Teganganterminal beban penuh. 66. Kompon diferensial. 67. Turunnya tegangan terminal. 68. (a) 1,33 A (b) 86.33 A. 69. (a) 1,43 A (b) 33,43 A (c) 32 A. 70. (a) 1,6 A (b) 100 A (c) 101,6 A (d) 225,4 V. 71. (a) 3 A (b) 59 A (c) 323.6 V. 72. 10% 73. 259,2 V. 74. 279,1 V

Mesin Arus Searah

107

75. ( Karakteristik )

Kegiatan Belajar 4 76. Kaidah tangan kanan untuk generator 77. Vt - Ia.Ra 78. Fluksi dan arus jangkar. 79. Motor. 80. Bergeser dengan arah berlawanan putaran. 81. Beban dinaikkan. 82. Berbanding lurus dengan arus jangkar. 83. Lebih kecil dari tegangan suplai. 84. Arus medan. 85. Torsi. 86. Reaksi jangkar memperkuat pada ujung kutub yang mendahului dan memperlemah ujung kutub yang tertinggal. 87. Reaksi jangkar dapat dikurangi dengan menggeser mundur kedudukan sikat. 88. Motor DC diklasifikasikan dengan sambungan lilitan medan dalam hubungannya dengan jangkar. 89. Ggl lawan adalah tegangan yang dibangkitkan pada penghantar jangkar yang berputar

di dalam medan magnit. 90. Torsi tidak akan terbangkit, karena tidak ada arus jangkar yang mengalir. 91. 129 Nm. 92. 2680 W. 93. 245,2 V. 94. 26,7 A. 95. 200 A. Kegiatan Belajar 5

Mesin Arus Searah

108

96. Motor seri. 97. Turun. 98. Berbanding lurus dengan arus jangkar. 99. Lebih kecil dari tegangan suplai. 100. Sedikit menurun. 101. Berputar dengan kecepatan sangat tinggi. 102. Motor kompon kumulatif.

103. IaVt Eg

Ra?

?

104. Ggl lawan. 105. Turun sampai nol. 106. Jika dengan belt, akan menjadi berlebihan. 107. Kecepatan menurun akibat beban, menyebabkan ggl lawan turun, jangkar

kemudian mengambil arus lebih besar untuk mendapatkan torsi baru yang diperlukan.

108. Kecepatan berbanding terbalik dengan fluksi medan. Jika fluksi naik akibat arus

beban yang naik, putaran turun. 109. Kecepatan beban nol dibatasi oleh medan shunt. 110. Torsi start dinaikkan dengan medan seri. 111. 246,25 V. 112. 475 V. 113. 26 A. 114. (a) 356,5 Nm (b) 559,2 V. 115. (a) 30 A. (b) 33 A. Kegiatan Belajar 6

Mesin Arus Searah

109

116. Dinaikkan. 117. Arus medan maksimum. 118. Menurunkan tahanan rangkaian medan shunt. 119. Turun sampai nol. 120. Sambungan jangkar harus dibalik. 121. Berputar dengan arah yang sama seperti sebelumnya. 122. Sambungan jangkar harus dibalik. 123. Sambungan jangkar dan medan tetap tidak berubah. 124. Biarkan tidak diubah. 125. Hanya sambungan lilitan medan shunt yang dibalik. 126. 150% arus nominal. 127. Tahanan starter. 128. Tahanan jangkar tinggi. 129. Ggl lawan. 130. Batangan besi tuang. 131. 3,45%. 132. 952,4 rpm. 133. 3000 rpm. 134. 1,25 ohm. 135. 214,3 A Kegiatan Belajar 7 136. Mengurangi besarnya arus eddy. 137. Pembalikan terus menerus fluksi pada jangkar. 138. Panas pada inti jangkar. 139. cara pendinginan.

Mesin Arus Searah

110

140. Rugi daya lilitan jangkar dan medan. 142. Daya output terhadap daya input. 143. Rugi-rugi jangkar. 144. Tes beban nol 145. Mengurangi rugi hysterisis. 146. 84,1%. 147. 83,3%. 148. (a) 205 W (b) 995 W. 149. (a) 6840 W (b) 720 W. 150. (a) 85.3% (b) 559,2 V -(c) 4838,4 W

Mesin Arus searah

111

IV. PENUTUP

Modul Pembelajaran ini menggunakan system Pelatihan Berbasis Kompetensi.

Pelatihan berbasis kompetensi adalah pelatihan yang memperhatikan kemampuan,

keterampilan dan sikap yang diperlukan di tempat kerja agar dapat melakukan

pekerjaan dengan kompeten. Penekanan utamanya adalah pada apa yang dapat

dilakukan seseorang setelah mengikuti pelatihan. Salah satu karakteristik yang paling

penting dari pelatihan berbasis kompetensi adalah penguasaan individu terhadap

pengetahuan dan kerampilan secara nyata di tempat kerja.

Dalam system Pelatihan berbasis kompetensi, fokusnya adalah pada pencapaian

kompetensi dan bukan pada pencapaian atau pemenuhan waktu tertentu. Dengan

demikian maka dimungkinkan setiap peserta pelatihan memerlukan atau

menghabiskan waktu yang berbeda-beda mencapai suatu kompetensi tertentu.

Jika Anda belum mencapai tingkat kompetensi tertentu pada kesempatan pertama,

maka pelatih akan mengatur rencana bersama Anda untuk mempelajari dan

memberikan kesempatan kembali kepada Anda untuk meningkatkan level kompetensi

sesuai dengan level yang diperlukan. Kesempatan mengulang yang disarankan

maksimal tiga kali.

Untuk mengukur tingkat keberhasilan peserta dalam mengikuti modul ini,dilakukan

evaluasi baik terhadap aspek pengetahuan maupun aspek keterampilan. Aspek

pengetahuan dievaluasi melalui tes tertulis, sedangkan aspek keterampilan dievaluasi

melalui tugas praktik.

Setelah Anda dinyatakan lulus dalam modul ini, maka Anda boleh melanjutkan ke

modul berikutnya yaitu : Modul MKH.LE (1) 21.

Mesin Arus searah

112

LEMBAR PENILAIAN Modul : Mesin DC Nama Peserta : ………………………………………. Nama Penilai : ………………………………………… HASIL : KOMPETEN BELUM KOMPETEN

Catatan :

Peserta sudah diberitahu tentang hasil penilaian dan alasan-alasan mengambil keputusan

Tanda tangan Penilai Tanggal :

Saya sudah diberitahu tentang hasil penilaian dan alasan-alasan mengambil keputusan

Tanda tangan Peserta Tanggal :

Mesin Arus searah

113

DAFTAR PUSTAKA

Theraja B.L. A Text Book of Electrical Technology, Dhampat Rai & Son , New

Delhi, 1984.

Usman Effendi, Direct Current Machines, PPPG Teknologi, Bandung, 1995

Jenneson J.R. Electrical principles for the Electrical Trades, 3rd edition,

McGraw Hill, Sidney, 1990.

STRORY BOARD Judul Modul Pembelajaran : MESIN DC Bidang keahlian : KETENAGALISTRIKAN Program Keahlian : TEKNIK PEMBANGKITAN

SIMULASI PEMBELAJARAN SESUAI URUTAN TOPIK

KETERANGAN SIMULASI

NO. URUTAN PEMBELAJARAN NARASI

Ani

mas

i

Gam

bar

Vid

eo

Aud

io

Sim

ulas

i Pr

akte

k L

atih

an

Eva

luas

i

Skor

e

1.

DESKRIPSI MATERI

Modul ini bertujuan memberikan bekal

pengetahuan dan keterampilan kepada peserta

tentang sifat-sifat dan pengoperasian mesin-

mesin arus searah yang meliputi :

Konstruksi mesin-mesin arus searah,

Prinsip kerja dan jenis Generator arus searah,

Karakteristik Generator arus searah

Prinsip kerja dan jenis Motor arus searah

Karakteristik dan penggunaan Motor arus searah

Starting dan pengontrolan kecepatan putaran

Motor arus searah

Menentukan rugi-rugi dan efisiensi pada motor

-

v

-

-

-

-

v

-

arus searah.

2

PRASYARAT

Untuk dapat mengikuti modul ini peserta harus

sudah mempunyai pengetahuan dalam bidang :

? Matematika listrik

? Pengukuran Listrik

? Prinsip Arus Searah

? Kemagnetan listrik

-

-

-

-

-

-

-

-

3

PETA KEDUDUKAN MODUL

Modul ini merupakan kelengkapan pengetahuan

dalam pemeliharaan Genset, maka keduddukan

modul adalah sebelum teknik pemeliharaan

Genset. Dengan alokasi pembelajaran 60 JP

modul ini diharapkan dapat menunjang

pengetahuan pemeliharaan Genset

-

v

-

-

-

-

-

-

4

PERISTILAHAN

Berisikan terminology dan kata lain dari istilah

yang sering dijumpai tetapi perlu penjelasan

yang lebih spesifik dihubungkan dengan materi

-

-

-

-

-

-

-

-

pembelajaran, yang meliputi istilah dalam

perawatan maupun peralatannya sendiri.

5

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

Modul Pembelajaran ini menggunakan system

Pelatihan Berbasis Kompetensi. Pelatihan

berbasis kompetensi adalah pelatihan yang

memperhatikan kemampuan, keterampilan dan

sikap yang diperlukan di tempat kerja agar dapat

melakukan pekerjaan dengan kompeten.

Penekanan utamanya adalah pada apa yang

dapat dilakukan seseorang setelah mengikuti

pelatihan. Salah satu karakteristik yang paling

penting dari pelatihan berbasis kompetensi

adalah penguasaan individu terhadap bidang

pengetahuan dan kerampilan tertentu secara

nyata di tempat kerja.

Dalam system Pelatihan berbasis kompetensi,

fokusnya adalah pada pencapaian kompetensi

dan bukan pada pencapaian atau pemenuhan

waktu tertentu. Dengan demikian maka

-

-

-

-

-

-

-

-

dimungkinkan setiap peserta pelatihan

memerlukan atau menghabiskan waktu yang

berbeda-beda dalam mempelajari modul guna

mencapai suatu kompetensi tertentu.

Setelah Anda mempelajari modul ini, kemudian

dilakukan evaluasi dan uji kompetensi, ternyata

belum mencapai tingkat kompetensi tertentu

pada kesempatan pertama, maka pelatih akan

mengatur rencana bersama anda untuk

mempelajari dan memberikan kesempatan

kembali kepada Anda untuk meningkatkan level

kompetensi sesuai dengan level tertentu yang

diperlukan. Kesempatan mengulang yang

disarankan maksimal tiga kali.

Penyajian modul ini dibagi dalam tujuh Kegiatan

Belajar. Setiap kegiatan belajar dilengkapi

dengan Lembar Kerja/Tugas yang berupa

pertanyaan-pertanyaan yang harus dijawab

setelah Anda selesai membaca masukan atau

referensi yang relevan.

6 KEGIATAN BELAJAR 1 Pada bagian ini Anda akan belajar tentang

konstruksi dan Prinsip kerja mesin arus searah,

meliputi konstruksi dan prinsip kerja Generator

dan Motor DC. Pengetahuan ini sangat

menunjang dalam Anda mempelajari materi

selanjutnya. Diakhir kegiatan belajar 1 ini Anda

akan diuji kemampuan pengetahuan melalui

evaluasi teori.

- v - - - v v -

7

KEGIATAN BELAJAR 2

Pada Kegiatan belajar 2 ini Anda akan

mempelajari khusus prinsip kerja dan jenis

Generator DC, melalui teori dan praktik. Dalam

hal ini Anda diuji kemampuannya dalam

pengetahuan dan keterampilan melalui tes

tertulis dan tes praktik.

-

v

-

-

v

v

v

-

8

KEGIATAN BELAJAR 3

Pada Kegiatan belajar 3, akan dipelajari

karakteristik dan penggunaan Generator DC,

Untuk mengetahui karakteristik Generator,

-

v

-

-

v

v

v

-

dilakukan pengamatan laboratorium melalui

praktikum dan dari data hasil pengukuran Anda

dapat menentukan pemakaian Generator DC.

Pada bagian inipun Anda harus mengikuti tes

tertulis dan praktikum.

9

KEGIATAN BELAJAR 4

Pada bagian ini Anda akan mempelajari tentang

prinsip kerja dan jenis-jenis Motor DC melalui

kegiatan belajar teori dan diakhir materi anda

harus menjawab pertanyaan yang berhubungan

dengan prinsip kerja dan jenis Motor DC.

-

v

-

-

-

v

v

-

10

KEGIATAN BELAJAR 5

Kegiatan belajar 5 masih berhubungan denga

Motor DC, namun pada bagian ini Anda akan

mempelajari Karakteristik dan pemakaian Motor

DC melalui teori dan praktikum, termasuk

didalamnya menyelesaikan tugas teori dan tugas

praktik.

-

v

-

-

v

v

v

-

11

KEGIATAN BELAJAR 6

Cara menjalankan, mengontrol kecepatan serta

membalik putaran Motor DC akan Anda pelajari

pada Kegiatan belajar 6. Untuk lebih

memahainya Anda harus menyelesaikan tugas

latihan teori dan tugas praktik.

- v - - v v v -

12

KEGIATAN BELAJAR 7

Kegiatan belajar 7 ini mempelajari tentang

bagaimana menentukan rugi-rugi pada mesin DC

melalui latihan soal-soal perhitungan.

-

v

-

-

-

v

v

-

13

EVALUASI

Setelah Anda selesai mempelajari secara

keseluruhan kegiatan belajar dalam modul ini,

kemampuan,sikap dan keterampilan Anda akan

diuji kembali secara komprehensip. Bila secara

keseluruhan teori anda mendapat nilai ?70, dan

Anda dinyatakan terampil melalui tes praktik,

maka Anda dapat dinyatakan kompeten dalam

kompetensi Mesin DC, dan diharapkan

selanjutnya Anda dapat melanjutkan pada

kompetensi berikutnya yaitu memelihara Genset.

-

v

-

-

v

-

v

-

Cover Mesin DC - · PDF fileMenjelaskan prinsip dasar kerja generator 3. Menghitung tegangan yang dibangkitkan oleh generator 4. Menjelaskan prinsip dasar kerja motor listrik 5

Documents